Kiinalaiset tiedemiehet kehittävät erittäin ohutta, energiatehokasta optista kristallia

Optinen kristalli voi toteuttaa taajuusmuunnoksen, parametrisen vahvistuksen, signaalin moduloinnin ja muut toiminnot, on lasertekniikan "sydän". Vuosien tutkimuksen jälkeen Pekingin yliopiston tiimi esitti luovasti uuden optisen kideteorian ja kevytelementtimateriaalin boorinitridin soveltamisen ensimmäistä kertaa...
Optinen kristalli voi toteuttaa taajuusmuunnoksen, parametrisen vahvistuksen, signaalin moduloinnin ja muut toiminnot, on lasertekniikan "sydän". Vuosien tutkimuksen jälkeen Pekingin yliopiston tiimi esitti luovasti uuden optisten kideteorian ja käytti kevytelementtimateriaalia boorinitridiä valmistaakseen erittäin ohuen, tehokkaan optisen kiteen "kulmarombisen boorinitridin" (lyhennettynä TBN) ensimmäistä kertaa, mikä luo teoreettisen ja materiaalisen perustan uuden sukupolven laserteknologialle. Tulokset on julkaistu johtavassa fysiikan julkaisussa Physical Review Letters.
Kiinan tiedeakatemian akateemikko ja Pekingin yliopiston fysiikan korkeakoulun professori Wang Engo sanoi eksklusiivisessa haastattelussa Xinhua News Agencylle, että tämä saavutus ei ole vain alkuperäinen läpimurto Kiinan optisten kiteiden teoriassa, joka avaa uuden kentän. valmistaa optisia kiteitä käyttämällä kaksiulotteisia ohutkalvomateriaaleja, joissa on kevyitä elementtejä, mutta valmistaa myös vain mikrometrin paksuista TBN:ää, joka on maailman ohuin tähän mennessä tunnettu optinen kide ja sen energiatehokkuus on 100-10,{{ 4}} miljoonaa kertaa suurempi verrattuna tavanomaiseen samanpaksuiseen kiteen. Sen energiatehokkuus on 100–10, 000 kertaa suurempi kuin tavanomaisten samanpaksuisten kiteiden.
Vaihe on mittari, joka kuvaa muutosta valoaallon aaltomuodossa. Kun kiteen valoaallot ovat vaihesovitettuja ja vaiheittain, voidaan tuottaa laser, jolla on ihanteellinen hyötysuhde ja teho. Viime vuosina perinteisten teoreettisten mallien ja materiaalijärjestelmien rajoitusten vuoksi olemassa olevien kiteiden on ollut vaikea vastata laserien miniatyrisoinnin, korkean integroinnin ja toiminnallisuuden kehitystarpeisiin.
Tätä tarkoitusta varten professori Liu Kaihui, Pekingin yliopiston fysiikan korkeakoulun kondensoidun aineen fysiikan ja materiaalifysiikan instituutin johtaja ja Pekingin Huairou Comprehensive National Science Centerin valoelementtien kvanttimateriaalien poikkialustojen apulaisjohtaja, yhdessä Wang Engon kanssa johti tutkijaryhmää ehdottamaan uutta "kulmavaiheen yhteensopivuusteoriaa". Ryhmä havaitsi, että pinoamalla boorinitridimateriaaleja, kuten "rakennuspalikoita" ja sitten "kääntämällä" niitä erityiseen kulmaan, eri valoaaltojen vaiheet voidaan lähentää muodostaen tehokkaan optisen kiteen, TBN.
"Jos laser syntyy kristalli pidetään joukkueena, käyttö" Cornering" menetelmä voi tehdä kaikki jäsenet suunta ja vauhti erittäin koordinoitu, voit parantaa energian muunnos tehokkuutta laser." Liu Kaihui sanoi, että TBN on vain 1-10 mikronia paksu, mikä vastaa yhtä kolmasosaa tavallisen A4-paperin paksuudesta, kun taas nykyisten optisten kiteiden paksuus on enimmäkseen millimetrejä tai jopa senttimetrejä.
"Optiset kiteet ovat laserteknologian kehityksen kulmakivi." Erittäin ohuen koon, erinomaisen integroitavuuden ja upouusien toimintojensa ansiosta TBN:n odotetaan toteuttavan tulevaisuudessa uusia sovellusten läpimurtoja sellaisilla aloilla kuin kvanttivalolähteet, fotonisirut ja tekoäly, Wang Engo sanoi.