超薄光学晶体诞生:我国科研团队解锁激光器新境界
在2024年中关村论坛年会开幕式上,我国科学家宣布了一项重大研究成果:他们发明了世界上已知最薄的光学晶体,厚度仅为1至3微米,相较于传统光学晶体提高了100倍至1万倍效率。这种新型光学晶体将对激光技术产生深远影响,推动其在微纳加工、量子光源、生物监测等领域的应用更加广泛。
光学晶体被誉为激光技术的“心脏”,其性能直接影响到激光器的运行效果。随着科技的进步,激光技术在很多领域都取得了显著的成果。然而,传统光学晶体难以在有限的厚度内实现高效激光输出,这限制了激光技术的进一步发展。为此,世界各国科学家都在积极寻找解决方案。
在我国,科学家们经过反复研究和试验,最终锁定氮化硼作为最佳选择。但是,仅仅将氮化硼分子一层一层地堆叠在一起并不能满足要求,因为这样会导致激光穿过的能耗过高,从而阻碍激光的高效输出。针对这个问题,北京大学物理学院的科研团队提出了一种创新的晶体设计方法:通过将每块菱方氮化硼材料以特定的角度旋转并堆叠,可以降低激光穿过的能耗,实现高效激光输出的需求。
这种创新的设计理论和制备方法的成功应用,使得光学晶体得以“瘦身”至1至3微米,而传统的光学晶体厚度通常在毫米级到厘米级之间。这一突破性的成果不仅为激光技术带来了革命性的变化,也为其他领域的研究提供了新的可能性。