2024 中关村论坛年会开幕式于 4 月 25 日举办，发布了我国科学家创造的国际上已知最薄的光学晶体——

菱方氮化硼晶体

。

据介绍，光学晶体是激光技能的“心脏”。激光技能在微纳加工、量子光源、生物监测等范畴都有重要使用。集成化、微型化、多功用化是未来激光器的发展方向，我国科学家经重复组合测验，确定轻盈的氮化硼为最优挑选。

北京大学科研团队创造性提出“转角相位匹配理论”，并使用氮化硼初次制备出超薄、高能效光学晶体“转角菱方氮化硼”。厚度仅为微米量级，能效提高至少 100 倍，为新一代激光技能奠定了理论和资料根底。

2023 年 12 月，北京大学物理学院量子资料科学中心王恩哥院士、凝聚态物理与资料物理研讨所刘开辉教授和洪浩特聘副研讨员与合作者在非线性光学晶体范畴获得重大打破。

相关研讨成果以“二维资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 《物理谈论快报》（Physical Review Letters）杂志上。

研讨团队探究发现二维轻元素资料菱方氮化硼具有深紫外的带隙、优异的物理化学安稳性、超高的激光损害阈值和非线性系数，对错常抱负的紫外光学晶体资料。根据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。

氮化硼晶体在宽光谱范围内完成了光学倍频转化功率的打破，3.2 微米厚度下可达 8%，同厚度下相较于传统晶体提高了 100-10000 倍，是国际已知最薄的光学晶体。

此外，转角相位匹配赋予氮化硼全新的功用，使其可以有用调控参量光的偏振态。这一打破为新一代“极限波长”“极限尺度”“极限安稳”激光技能的改造奠定了理论和资料根底。

刘开辉教授表明“该理论的使用有望让激光器的尺度缩小至微米级。一些曩昔无法制作光学晶体的资料，也有望在资料堆叠视点的滚动中再次勃发活力”。

附论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.233801