新華社作者：魏夢佳，馬曉東。
光學晶體可以實現變頻、參量放大、訊號調製等功能，是雷射技術的“心臟”。 經過多年的研究，北京大學團隊創造性地提出了一種新的光學晶體理論，並首次利用輕元素材料氮化硼製備了超薄節能的光學晶體“角菱形氮化物”（簡稱TBN），為新一代雷射技術奠定了理論和材料基礎。 研究結果最近發表在權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
中國科學院院士、北京大學物理學院教授王恩格在接受新華社專訪時表示，這一成果不僅是我國光學晶體理論的原創性突破，也開闢了利用輕元素二維薄膜材料製備光學晶體的新領域， 而製備的TBN厚度僅為微公尺級，是目前世界上最薄的光學晶體，其能效比同等厚度的傳統晶體高出100至10000倍。
相位是描述光波波形變化的量度。 晶體中的光波相位匹配，速度相同，因此可以輸出具有理想效率和功率的雷射器。 近年來，由於傳統理論模型和材料體系的侷限性，現有晶體已難以滿足雷射小型化、高整合化和功能化的發展需求。
為此，北京大學物理學院凝聚態物理與材料物理研究所所長、北京懷柔綜合性國家科學中心輕元素量子材料交叉平台副主任劉開輝教授和王恩革帶領研究團隊提出了一種新的“角相匹配理論”。 研究小組發現，將氮化硼材料像“積木”一樣堆疊，然後將它們“旋轉”到特殊角度，可以使不同光波的相位會聚，形成節能的光學晶體TBN。
如果將晶體中產生的雷射視為乙個團隊，使用“角”方法可以使所有團隊成員的方向和步伐高度協調，並且可以提高雷射的能量轉換效率。 劉開慧表示，TBN的厚度只有1到10微公尺，相當於普通A4紙厚度的三十分之一，而目前的光學晶體厚度大多在公釐甚至厘公尺的量級。
光學晶體是雷射技術發展的基石。 王恩革表示，TBN具有超薄尺寸、優異的整合性和新功能，未來有望在量子光源、光子晶元、人工智慧等領域實現新的應用突破。