Група кинеских истраживача измислила је нови енергетски ефикасан, ултра танак оптички кристал користећи нову теорију која поставља основу за ласерску технологију следеће генерације.
Уврнути бор нитрид који је развио тим има дебљину од микрометара, што га чини најтањим познатим оптичким кристалом на свету, рекао је недавно за Синхуа професор Ванг Енге са Факултета физике Универзитета у Пекингу. У поређењу са конвенционалним кристалима исте дебљине, његова енергетска ефикасност је повећана за 100 до 10,000 пута.
Ванг, академик Кинеске академије наука, рекао је да су резултати оригинална иновација у кинеској теорији оптичких кристала и отварају ново поље прављења оптичких кристала од дводимензионалних танкослојних материјала са лаким елементима.
Резултати истраживања су недавно објављени у часопису Пхисицал Ревиев Леттерс.
Ласер је једна од основних технологија информационог друштва. Оптички кристали могу да реализују функције као што су конверзија фреквенције, параметарско појачање и модулација сигнала и представљају кључне компоненте ласерских уређаја.
У протеклих 60 година, истраживање и развој оптичких кристала вођени су углавном двема теоријама слагања фаза које су предложили амерички научници.
Међутим, због ограничења традиционалних теоријских модела и система материјала, постојећи кристали тешко испуњавају захтеве минијатуризације, високе интеграције и функционализације ласерских уређаја за будући развој. Развој ласерске технологије следеће генерације захтева напредак у теорији оптичких кристала и материјалима.
Ванг Енго и проф. Лиу Каихуи, директор Института за физику кондензоване материје и материјала, Факултета физике Универзитета у Пекингу, предводили су тим да развију теорију треће фазе засновану на материјалним системима лаких елемената – теорију уврнуте фазе подударања.
"Ласери произведени од оптичких кристала могу се посматрати као појединачни стубови марширања. Механизам увијања може да учини правац и темпо сваког појединца високо координисаним, значајно побољшавајући ефикасност конверзије енергије ласера", објашњава Лиу, који је и заменик директора Института за раскрсницу квантних материјала светлосних елемената у Националном интегрисаном научном центру Хуаироу у Пекингу.
Он је рекао да истраживање отвара потпуно нове модове дизајна и материјалне системе, реализујући читав ланац оригиналних иновација од основне оптичке теорије до науке о материјалима и технологије.
"Дебљина ТБН кристала креће се од 1 до 10 микрометара. Већина оптичких кристала које смо раније познавали имала је дебљину на нивоу од једног милиметра или чак центиметра", додао је Лиу.
Технологија производње ТБН тренутно се патентира у САД, Великој Британији, Јапану и другим земљама. Тим је произвео прототип ТБН ласера и ради са компанијама на развоју ласерске технологије следеће генерације.
„Оптички кристали су камен темељац развоја ласерске технологије, а будућност ласерске технологије одређена је теоријом дизајна и технологијом производње оптичких кристала“, рекао је Ванг.
Са својом ултра-танком величином, одличним потенцијалом интеграције и новим функцијама, очекује се да ће ТБН кристали у будућности остварити нова открића у примени у областима као што су квантни извори светлости, фотонски чипови и вештачка интелигенција.
