中國粉體網訊  4月25日，2024中關村論壇年會在北京開幕，公布了10項重大科技成果，北京大學王恩哥院士、劉開輝教授團隊研究成果“轉角氮化硼光學晶體原創理論與材料”入選。

集成化、微型化、多功能化是未來激光器的發展方向，光學晶體可實現頻率轉換、參量放大、信號調制等功能，是激光技術的“心臟”，但傳統光學晶體很難在有限厚度內高效產出激光，因此制備更輕薄的光學晶體成為各國科學家競相研發的焦點。

轉角菱方氮化硼光學晶體（圖源：北京大學物理學院）

1962年，美國科學家提出雙折射和周期性極化光學晶體理論，開辟了非線性光學領域并獲得了諾貝爾物理學獎。2023年，北京大學團隊原創第三類光學晶體理論---轉角相位匹配理論，并首次制備出轉角菱方氮化硼晶體。晶體僅有微米量級厚度，“薄如蟬翼”，是世界上已知最薄的光學晶體，能效相較于傳統晶體提升了100至1萬倍。為新一代激光技術奠定理論和材料基礎。二維材料光學晶體的理論突破與材料制備，具有鮮明的首創性。

轉角相位匹配理論示意圖及TBN光學晶體性能測試（圖源：北京大學物理學院）

“轉角菱方氮化硼”的研發將極大地推動我國新一代集成化激光技術的發展，未來有望在光刻機等微納加工設備上帶來激光技術的新突破。

目前，研究團隊已與國內激光器公司共同合作，并成功研發了新一代的全光纖激光器，同時與用戶單位合作，推進該技術在光學芯片、量子技術、航空航天特種用途等領域的研發應用，為納米加工提供核心激光技術。

參考來源：北京大學物理學院、科普世界

（中國粉體網編輯整理/梧桐）

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