激光技术再突破：我国成功研发出全球最薄光学晶体

2024中关村论坛年会4月25日在北京开幕。

本次论坛发布了十项重大科技成果，包括：全模拟光电智能计算芯片、量子云算力集群、300兆瓦级F级重型燃气轮机完成总装、第三代“香山”RISC-V开源高性能处理器核、“北脑二号”智能脑机系统、转角氮化硼光学晶体原创理论与材料等。

在十项科技成果中，转角氮化硼光学晶体成果，受到了小编的关注，因为这一成果跟我们的激光技术息息相关。

光学晶体是激光技术的 " 心脏 "。激光技术在微纳加工、量子光源、生物监测等领域都有重要应用。集成化、微型化、多功能化是未来激光器的发展方向，中国科学家经反复组合尝试，锁定轻巧的氮化硼为最优选择。

光学晶体可实现频率转换、参量放大、信号调制等功能，经过多年攻关，北京大学团队创造性提出新的光学晶体理论，并应用轻元素材料氮化硼首次制备出一种“薄如蝉翼”的光学晶体“转角菱方氮化硼”，这是世界上已知最薄的光学晶体，能效相较于传统晶体提升了100至1万倍，为新一代激光技术奠定理论和材料基础。

我国科学家首创的晶体设计理论与制备方法相结合，成功使光学晶体“瘦身”至1至3微米。而传统光学晶体厚度要在毫米级到厘米级。

研究团队探索发现二维轻元素材料菱方氮化硼具有深紫外的带隙、优异的物理化学稳定性、超高的激光损伤阈值和非线性系数，是非常理想的紫外光学晶体材料。基于界面转角相位匹配理论，团队成功制备了第三类光学晶体，转角菱方氮化硼光学晶体。

此外，转角相位匹配赋予氮化硼全新的功能，使其能够有效调控参量光的偏振态。这一突破为新一代 " 极限波长 "" 极限尺寸 "" 极限稳定 " 激光技术的革新奠定了理论和材料基础。

 据与会相关人员介绍，" 该理论的应用有望让激光器的尺寸缩小至微米级。一些过去无法制造光学晶体的材料，也有望在材料堆叠角度的转动中再次焕发生机 "。

目前，相关研究成果以 " 二维材料光学晶体转角相位匹配 "（Twist-phase-matching in two-dimensional materials）为题在线发表于 《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上。

深圳中为检验对本次研发成果表示热烈的祝贺，随着我国激光产业蓬勃发展，对激光技术不断提出新要求，对激光器性能不断提出更高的期望，对于激光器安全性检测、评估提出更高标准，无论是工业领域、民用领域还是军事领域，激光正在改变我们的生活，也正在引领新时代的技术革命，深圳中为检验作为激光设备检测行业领航者，将继续深耕激光产业，发挥我们的检测优势，助力激光企业技术革新、见证激光产业迈向新台阶。

扩展阅读：关于我们_深圳中为检验 (ctnt-cert.com)