中國(guó)粉體網(wǎng)訊  4月25日，2024中關(guān)村論壇年會(huì)在北京開幕，公布了10項(xiàng)重大科技成果，北京大學(xué)王恩哥院士、劉開輝教授團(tuán)隊(duì)研究成果“轉(zhuǎn)角氮化硼光學(xué)晶體原創(chuàng)理論與材料”入選。

集成化、微型化、多功能化是未來(lái)激光器的發(fā)展方向，光學(xué)晶體可實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換、參量放大、信號(hào)調(diào)制等功能，是激光技術(shù)的“心臟”，但傳統(tǒng)光學(xué)晶體很難在有限厚度內(nèi)高效產(chǎn)出激光，因此制備更輕薄的光學(xué)晶體成為各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相研發(fā)的焦點(diǎn)。

轉(zhuǎn)角菱方氮化硼光學(xué)晶體（圖源：北京大學(xué)物理學(xué)院）

1962年，美國(guó)科學(xué)家提出雙折射和周期性極化光學(xué)晶體理論，開辟了非線性光學(xué)領(lǐng)域并獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。2023年，北京大學(xué)團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)第三類光學(xué)晶體理論---轉(zhuǎn)角相位匹配理論，并首次制備出轉(zhuǎn)角菱方氮化硼晶體。晶體僅有微米量級(jí)厚度，“薄如蟬翼”，是世界上已知最薄的光學(xué)晶體，能效相較于傳統(tǒng)晶體提升了100至1萬(wàn)倍。為新一代激光技術(shù)奠定理論和材料基礎(chǔ)。二維材料光學(xué)晶體的理論突破與材料制備，具有鮮明的首創(chuàng)性。

轉(zhuǎn)角相位匹配理論示意圖及TBN光學(xué)晶體性能測(cè)試（圖源：北京大學(xué)物理學(xué)院）

“轉(zhuǎn)角菱方氮化硼”的研發(fā)將極大地推動(dòng)我國(guó)新一代集成化激光技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)有望在光刻機(jī)等微納加工設(shè)備上帶來(lái)激光技術(shù)的新突破。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已與國(guó)內(nèi)激光器公司共同合作，并成功研發(fā)了新一代的全光纖激光器，同時(shí)與用戶單位合作，推進(jìn)該技術(shù)在光學(xué)芯片、量子技術(shù)、航空航天特種用途等領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用，為納米加工提供核心激光技術(shù)。

參考來(lái)源：北京大學(xué)物理學(xué)院、科普世界

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/梧桐）

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