Ilmuwan Tiongkok Mengembangkan Kristal Optik Ultra-tipis dan Hemat Energi

Kristal optik dapat mewujudkan konversi frekuensi, amplifikasi parametrik, modulasi sinyal dan fungsi lainnya, adalah "jantung" teknologi laser. Setelah penelitian bertahun-tahun, tim Universitas Peking secara kreatif mengemukakan teori kristal optik baru, dan penerapan bahan elemen ringan boron nitrida untuk pertama kalinya untuk mempersiapkan...
Kristal optik dapat mewujudkan konversi frekuensi, amplifikasi parametrik, modulasi sinyal dan fungsi lainnya, adalah "jantung" teknologi laser. Setelah penelitian bertahun-tahun, tim Universitas Peking secara kreatif mengemukakan teori kristal optik baru, dan menerapkan bahan elemen ringan boron nitrida untuk menyiapkan kristal optik ultra-tipis dan berefisiensi tinggi "corner rhombic boron nitride" (disingkat TBN) untuk pertama kalinya, yang meletakkan landasan teoretis dan material bagi teknologi laser generasi baru. Hasilnya telah dipublikasikan di Physical Review Letters, jurnal fisika terkemuka.
Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan profesor di Fakultas Fisika Universitas Peking, Wang Engo, mengatakan dalam wawancara eksklusif dengan Kantor Berita Xinhua bahwa pencapaian ini bukan hanya terobosan orisinal dalam teori kristal optik Tiongkok, yang membuka bidang baru. menyiapkan kristal optik dengan menggunakan bahan film tipis dua dimensi dengan elemen ringan, tetapi juga menyiapkan TBN dengan ketebalan hanya mikrometer, yang merupakan kristal optik tertipis di dunia yang diketahui hingga saat ini, dan efisiensi energinya 100 hingga 10,{{ 4}} juta kali lebih tinggi dibandingkan kristal konvensional dengan ketebalan yang sama. Efisiensi energinya 100 hingga 10,000 kali lebih tinggi dibandingkan kristal konvensional dengan ketebalan yang sama.
Fase adalah metrik yang menggambarkan perubahan bentuk gelombang gelombang cahaya. Ketika gelombang cahaya dalam kristal memiliki fase yang cocok dan selaras, laser dengan efisiensi dan daya ideal dapat dihasilkan. Dalam beberapa tahun terakhir, karena keterbatasan model teoritis tradisional dan sistem material, kristal yang ada sulit memenuhi kebutuhan pengembangan miniaturisasi, integrasi tinggi, dan fungsionalisasi laser.
Untuk tujuan ini, Profesor Liu Kaihui, Direktur Institut Fisika Benda Terkondensasi dan Fisika Material di Sekolah Fisika, Universitas Peking, dan Wakil Direktur Lintas Platform Bahan Kuantum Elemen Cahaya di Pusat Sains Nasional Komprehensif Huairou di Beijing, bersama dengan Wang Engo, memimpin tim peneliti untuk mengusulkan "teori pencocokan fase sudut" yang baru. Tim menemukan bahwa dengan menumpuk bahan boron nitrida seperti "blok penyusun" dan kemudian "memutarnya" ke sudut khusus, fase gelombang cahaya yang berbeda dapat menyatu untuk membentuk kristal optik berefisiensi tinggi, TBN.
"Jika laser yang dihasilkan dalam kristal dianggap sebagai sebuah tim, penggunaan metode 'menikung' dapat membuat arah dan kecepatan semua anggota menjadi sangat terkoordinasi, dan Anda dapat meningkatkan efisiensi konversi energi laser." Liu Kaihui mengatakan TBN hanya setebal 1 hingga 10 mikron, setara dengan sepertiga puluh ketebalan kertas A4 biasa, sedangkan ketebalan kristal optik saat ini sebagian besar berada pada urutan milimeter atau bahkan sentimeter.
“Kristal optik adalah landasan pengembangan teknologi laser.” Dengan ukurannya yang sangat tipis, keterintegrasian yang sangat baik, dan fungsi-fungsi baru, TBN diharapkan dapat mewujudkan terobosan aplikasi baru di masa depan di bidang-bidang seperti sumber cahaya kuantum, chip fotonik, dan kecerdasan buatan, kata Wang Engo.