4 月 25 日消息，2024 中关村论坛年会开幕式今天举行，宣布了中国科学家发明的世界上已知最薄的光学晶体 —— 菱方氮化硼晶体。

据报道，光学晶体是激光技术 " 心脏 "。激光技术在微纳加工、量子光源、生物监测等领域得到了重要的应用。集成、微型和多功能是未来激光器的发展方向。经过反复的组合尝试，中国科学家最好锁定轻氮化硼。

提出北京大学科研团队的创造性 " 转角相位匹配理论 "，氮化硼首次制备超薄、高能光学晶体 " 转角菱方氮化硼 "。厚度仅为微米量级，能效至少提高 100 为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。

IT 之家查询了解到，2023年 年 12 6月，北京大学物理学院量子材料科学中心院士、凝聚态物理与材料物理研究所刘开辉教授、洪浩特聘副研究员和合作伙伴在非线性光学晶体领域取得重大突破。

以相关研究成果为准 " 二维材料光学晶体转角相匹配 "（Twist-phase-matching in two-dimensional materials）在线发布为题 《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上。

研究小组发现，二维轻元素材料菱形氮化硼是一种理想的紫外光晶体材料，具有深紫外带间隙、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。基于界面角相位匹配理论，团队成功制备了第三种光学晶体、菱形氮化硼光学晶体。

氮化硼晶体在宽光谱范围内实现了光学倍频转换效率的突破，3.2 在微米厚度下可以达到 与传统晶体相比，同厚度的8%增加了 100-10000 是世界上已知最薄的光学晶体。

此外，角相匹配赋予氮化硼新的功能，使其能够有效调节参量光的偏振态。这一突破是新一代 " 极限波长 "" 极限尺寸 "" 极限稳定 " 激光技术的创新为理论和材料奠定了基础。

刘开辉教授说 " 该理论的应用有望将激光器的尺寸缩小到微米级。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旋转中再次焕发活力 "。