新华社作者：魏梦佳，马晓东。
光学晶体可以实现变频、参量放大、信号调制等功能，是激光技术的“心脏”。 经过多年的研究，北京大学团队创造性地提出了一种新的光学晶体理论，并首次利用轻元素材料氮化硼制备了超薄节能的光学晶体“角菱形氮化物”（简称TBN），为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。 研究结果最近发表在权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。
中国科学院院士、北京大学物理学院教授王恩格在接受新华社专访时表示，这一成果不仅是我国光学晶体理论的原创性突破，也开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域， 而制备的TBN厚度仅为微米级，是目前世界上最薄的光学晶体，其能效比同等厚度的传统晶体高出100至10000倍。
相位是描述光波波形变化的量度。 晶体中的光波相位匹配，速度相同，因此可以输出具有理想效率和功率的激光器。 近年来，由于传统理论模型和材料体系的局限性，现有晶体已难以满足激光小型化、高集成化和功能化的发展需求。
为此，北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台副主任刘开辉教授和王恩革带领研究团队提出了一种新的“角相匹配理论”。 研究小组发现，将氮化硼材料像“积木”一样堆叠，然后将它们“旋转”到特殊角度，可以使不同光波的相位会聚，形成节能的光学晶体TBN。
如果将晶体中产生的激光视为一个团队，使用“角”方法可以使所有团队成员的方向和步伐高度协调，并且可以提高激光的能量转换效率。 刘开慧表示，TBN的厚度只有1到10微米，相当于普通A4纸厚度的三十分之一，而目前的光学晶体厚度大多在毫米甚至厘米的量级。
光学晶体是激光技术发展的基石。 王恩革表示，TBN具有超薄尺寸、优异的集成性和新功能，未来有望在量子光源、光子芯片、人工智能等领域实现新的应用突破。