|
Кристалл для лазерной технологии нового поколения
|
|
|
|
Группа китайских исследователей использовала новую теорию, чтобы изобрести новый тип ультратонкого оптического кристалла с высокой энергоэффективностью, заложив основу для лазерных технологий следующего поколения. Профессор Ван Энге из физического факультета Пекинского университета недавно сообщил Синьхуа, что созданный командой твист-нитрид бора (TBN) толщиной микрона является самым тонким оптическим кристаллом, известным в настоящее время в мире. По сравнению с традиционными кристаллами той же толщины его энергоэффективность повышена в 100–10 000 раз. Ван, также академик Китайской академии наук, сказал, что это достижение является оригинальной инновацией Китая в теории оптических кристаллов и создало новую область создания оптических кристаллов из двумерных тонкопленочных материалов легких элементов. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Physical Review Letters.
|
|
|
|
Лазер – одна из основополагающих технологий информационного общества. Оптические кристаллы могут реализовывать функции преобразования частоты, параметрического усиления и модуляции сигнала, и это лишь некоторые из них, и являются ключевыми частями лазерных устройств. В последние 60 лет исследования и разработки оптических кристаллов в основном руководствовались двумя теориями синхронизма, предложенными учеными в США. Однако из-за ограничений традиционных теоретических моделей и материальных систем существующие кристаллы не могут удовлетворить будущие требования к разработке лазерных устройств, такие как миниатюризация, высокая интеграция и функционализация. Развитие лазерных технологий нового поколения требует прорывов в теории оптических кристаллов и материалов. Ван Энге и профессор Лю Кайхуэй, директор Института конденсированного состояния и физики материалов физического факультета Пекинского университета, возглавили группу по разработке теории синхронизма скручивания, третьей теории синхронизма, основанной на элемент материальной системы.
|
|
|
«Лазер, генерируемый оптическими кристаллами, можно рассматривать как марширующую колонну людей. Механизм поворота позволяет четко координировать направление и темп каждого, что значительно повышает эффективность преобразования энергии лазера», — объяснил Лю, который также является заместителем директора Междисциплинарный институт квантовых материалов легких элементов при Пекинском национальном комплексном научном центре Хуайжоу. По его словам, исследование открыло совершенно новую модель дизайна и систему материалов и реализовало оригинальные инновации всей цепочки от базовой теории оптики до материаловедения и технологии. «Толщина кристалла TBN колеблется от 1 до 10 микрон. Толщина известных нам ранее оптических кристаллов в основном находится на уровне миллиметра или даже сантиметра», — добавил Лю.
|
|
|
|
Технология производства TBN сейчас подается на патенты в США, Великобритании, Японии и других странах. Команда изготовила прототип лазера TBN и совместно с предприятиями разрабатывает лазерную технологию нового поколения. «Оптический кристалл является краеугольным камнем развития лазерных технологий, а будущее лазерных технологий определяется теорией проектирования и технологией производства оптических кристаллов», — сказал Ван. По словам Ванга, благодаря сверхтонкому размеру, превосходному потенциалу интеграции и новым функциям кристалл TBN обеспечит новые прорывы в применении в квантовых источниках света, фотонных чипах, искусственном интеллекте и других областях в будущем.
|
|
|
|
Источник
|
