Científics xinesos desenvolupen un cristall òptic ultra prim i eficient energèticament

El cristall òptic pot realitzar conversió de freqüència, amplificació paramètrica, modulació del senyal i altres funcions, és el "cor" de la tecnologia làser. Després d'anys d'investigació, l'equip de la Universitat de Pequín va presentar creativament una nova teoria del cristall òptic i l'aplicació de nitrur de bor material d'element lleuger per primera vegada per preparar...
El cristall òptic pot realitzar conversió de freqüència, amplificació paramètrica, modulació del senyal i altres funcions, és el "cor" de la tecnologia làser. Després d'anys d'investigació, l'equip de la Universitat de Pequín va presentar de manera creativa una nova teoria del cristall òptic i va aplicar el nitrur de bor material de l'element lleuger per preparar un "nitrur de bor ròmbic de cantonada" de cristall òptic ultra prim i d'alta eficiència (TBN per abreujar) la primera vegada, que posa les bases teòriques i materials d'una nova generació de tecnologia làser. Els resultats s'han publicat a Physical Review Letters, una revista de física líder.
L'acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de la Xina i professor de l'Escola de Física de la Universitat de Pequín, Wang Engo, va dir en una entrevista exclusiva amb l'agència de notícies Xinhua que aquest assoliment no només és un avenç original en la teoria xinesa dels cristalls òptics, que obre un nou camp. de preparar cristalls òptics utilitzant materials de pel·lícula prima bidimensional amb elements lleugers, però també prepara TBN amb un gruix de només micròmetres, que és el cristall òptic més prim del món conegut fins ara, i la seva eficiència energètica és de 100 a 10,{{ 4}} milions de vegades superior en comparació amb el d'un cristall convencional amb el mateix gruix. La seva eficiència energètica és de 100 a 10, 000 vegades superior a la dels cristalls convencionals del mateix gruix.
La fase és una mètrica que descriu el canvi en la forma d'ona d'una ona de llum. Quan les ones de llum en un cristall coincideixen en fase i en pas, es pot produir un làser amb eficiència i potència ideals. En els últims anys, a causa de les limitacions dels models teòrics tradicionals i dels sistemes de materials, els cristalls existents han estat difícils de satisfer les necessitats de desenvolupament de miniaturització, alta integració i funcionalització dels làsers.
Amb aquesta finalitat, el professor Liu Kaihui, director de l'Institut de Física de la Matèria Condensada i Física de Materials de l'Escola de Física de la Universitat de Pequín, i director adjunt de la plataforma creuada de materials quàntics d'elements lleugers del Centre Nacional Integral de Ciències Huairou a Pequín, juntament amb Wang Engo, va dirigir un equip d'investigadors per proposar una nova "teoria de coincidència de fases de cantonada". L'equip va trobar que apilant materials de nitrur de bor com "blocs de construcció" i després "girant-los" a un angle especial, les fases de diferents ones de llum es poden convergir per formar un cristall òptic d'alta eficiència, TBN.
"Si el làser generat al cristall es considera com un equip, l'ús del mètode de 'corba' pot fer que tots els membres de la direcció i el ritme estiguin altament coordinats, podeu millorar l'eficiència de conversió d'energia del làser". Liu Kaihui va dir que el TBN només té un gruix d'1 a 10 micres, equivalent a una trentena part del gruix d'un paper A4 normal, mentre que el gruix dels cristalls òptics actuals és majoritàriament de l'ordre de mil·límetres o fins i tot centímetres.
"Els cristalls òptics són la pedra angular del desenvolupament de la tecnologia làser". Amb la seva mida ultrafina, una integrabilitat excel·lent i funcions noves, s'espera que TBN realitzi nous avenços en aplicacions en el futur en camps com ara fonts de llum quàntica, xips fotònics i intel·ligència artificial, va dir Wang Engo.