Lityum Niobat Kristali ve Uygulamalarına Kısa Bir Bakış - Bölüm 7: LN Kristalinin Dielektrik Üst Örgüsü

Lityum Niobat Kristali ve Uygulamalarına Kısa Bir Bakış - Bölüm 7: LN Kristalinin Dielektrik Üst Örgüsü

1962'de Armstrong ve ark.ilk olarak, telafi etmek için superlattice tarafından sağlanan ters çevrilmiş kafes vektörünü kullanan QPM (Quasi-phase-match) kavramını önerdi.poptik parametrik süreçte hase uyumsuzluğu.Ferroelektriklerin polarizasyon yönüetkilemeks doğrusal olmayan polarizasyon oranı χ2. QPM, ferroelektrik gövdelerde zıt periyodik polarizasyon yönlerine sahip ferroelektrik alan yapıları hazırlanarak gerçekleştirilebilir.lityum niyobat dahil, lityum tantalat veKTPkristaller.LN kristalien yaygın olarakKullanılmışmalzemebu alanda.

1969'da Çamlıbel, ferroelektrik domenininLNve diğer ferroelektrik kristaller, 30 kV/mm'nin üzerinde bir yüksek voltajlı elektrik alanı kullanılarak tersine çevrilebilir.Bununla birlikte, böyle yüksek bir elektrik alanı kristali kolayca delebilir.O zamanlar, ince elektrot yapılarını hazırlamak ve alan polarizasyonu tersine çevirme sürecini doğru bir şekilde kontrol etmek zordu.O zamandan beri, alternatif laminasyon ile çok alanlı yapıyı inşa etmek için girişimlerde bulunuldu.LNkristaller farklı polarizasyon yönlerindedir, ancak gerçekleştirilebilecek yongaların sayısı sınırlıdır.1980 yılında Feng ve ark.kristal dönme merkezini ve termal alan eksen-simetrik merkezini önyargılayarak eksantrik büyüme yöntemiyle periyodik polarizasyon alanı yapısına sahip kristaller elde etti ve 1.06 μm lazerin frekans iki katına çıktısını gerçekleştirdi, bu da doğruladıQPMteori.Ancak bu yöntem, periyodik yapının hassas kontrolünde büyük zorluklara sahiptir.1993 yılında Yamada ve ark.yarı iletken litografi işlemini uygulanan elektrik alan yöntemi ile birleştirerek periyodik alan polarizasyon ters çevirme işlemini başarıyla çözdü.Uygulanan elektrik alan polarizasyon yöntemi, yavaş yavaş periyodik kutupların ana hazırlama teknolojisi haline geldi.LNkristal.Şu anda, periyodik kutupLNkristal ticarileştirildi ve kalınlığıbe5 mm'den fazla.

Periyodik kutuplu ilk uygulamaLNkristal esas olarak lazer frekans dönüşümü için düşünülür.1989 gibi erken bir tarihte, Ming ve ark.ferroelektrik alanlarından oluşturulan üst örgülere dayanan dielektrik üst örgüler kavramını önerdi.LNkristaller.Süper örgünün ters çevrilmiş kafesi, ışık ve ses dalgalarının uyarılmasına ve yayılmasına katılacaktır.1990 yılında Feng ve Zhu ve ark.çoklu yarı eşleşme teorisini önerdi.1995 yılında Zhu ve ark.oda sıcaklığında polarizasyon tekniği ile hazırlanan yarı-periyodik dielektrik süper örgüler.1997'de deneysel doğrulama gerçekleştirildi ve iki optik parametrik işlemin etkili bir şekilde birleştirilmesi-frekans ikiye katlama ve frekans toplamı yarı-periyodik bir üst örgüde gerçekleştirildi, böylece ilk kez verimli lazer üçlü frekans iki katına çıktı.2001 yılında, Liu ve ark.yarı fazlı eşleştirmeye dayalı üç renkli lazeri gerçekleştirmek için bir şema tasarladı.2004 yılında, Zhu ve diğerleri, çok dalga boylu lazer çıkışının optik süper kafes tasarımını ve bunun tamamen katı hal lazerlerinde uygulamasını gerçekleştirdi.2014 yılında Jin ve ark.yeniden yapılandırılabilir tabanlı bir optik süper örgü entegre fotonik çip tasarladıLNdalga kılavuzu optik yolu (şekilde gösterildiği gibi), çip üzerinde ilk kez verimli bir şekilde dolaşık foton üretimi ve yüksek hızlı elektro-optik modülasyon sağlar.2018'de Wei ve diğerleri ve Xu ve diğerleri, 3B periyodik alan yapıları hazırladılar.LNkristaller ve 2019'da 3B periyodik alan yapıları kullanarak verimli doğrusal olmayan ışın şekillendirme gerçekleştirdi.

Integrated active photonic chip on LN and its schematic diagram-WISOPTIC

LN'de (solda) entegre aktif fotonik çip ve şematik diyagramı (sağda)

Dielektrik süper örgü teorisinin gelişimi,LNkristal ve diğer ferroelektrik kristalleri yeni bir boyuta taşıyor, ve onlara verilentüm katı hal lazerlerinde, optik frekans taraklarında, lazer darbe sıkıştırmasında, ışın şekillendirmede ve kuantum iletişiminde dolaşık ışık kaynaklarında önemli uygulama beklentileri.


Gönderim zamanı: Şubat-03-2022