ニオブ酸リチウム結晶とその応用の簡単なレビュー–パート7:LN結晶の誘電体超格子

ニオブ酸リチウム結晶とその応用の簡単なレビュー–パート7:LN結晶の誘電体超格子

1962年に、アームストロング等。最初に、超格子によって提供される逆格子ベクトルを使用して補償するQPM(準位相整合)の概念を提案しました。p光学パラメトリックプロセスで不一致があります。強誘電体の分極方向影響s非線形偏光率χ2. QPMは、強誘電体に反対の周期分極方向を持つ強誘電ドメイン構造を準備することで実現できます。、ニオブ酸リチウムを含む, タンタル酸リチウム、およびKTP結晶。LNクリスタルは最も広く中古材料この分野で.

1969年、Camlibelは、LNその他の強誘電性結晶は、30 kV / mmを超える高電圧電界を使用することで反転させることができます。しかし、そのような高電界は結晶を容易に破壊する可能性があります。当時、微細な電極構造を構築し、ドメイン分極反転プロセスを正確に制御することは困難でした。それ以来、積層を交互に行うことによってマルチドメイン構造を構築する試みがなされてきた。LN異なる偏光方向の結晶ですが、実現できるチップの数は限られています。1980年に、Feng等。結晶回転中心と熱場軸対称中心にバイアスをかけて偏心成長法により周期偏光ドメイン構造の結晶を得て、1.06μmレーザーの2倍化出力を実現し、QPM仮説。しかし、この方法では、周期構造を細かく制御することが非常に困難です。1993年、山田ら。半導体リソグラフィープロセスと印加電界法を組み合わせることにより、周期的ドメイン分極反転プロセスの解決に成功しました。印加電界分極法は徐々に周期分極の主流の準備技術になりましたLN結晶。現在、周期的な極LN水晶は商品化されており、その厚さはbe5mm以上。

周期的な極の最初のアプリケーションLN水晶は主にレーザー周波数変換のために考慮されます。早くも1989年、Ming etal。の強誘電性ドメインから構築された超格子に基づく誘電体超格子の概念を提案したLN結晶。超格子の逆格子は、光と音波の励起と伝播に関与します。1990年に、FengとZhu etal。複数の準マッチングの理論を提案しました。1995年に、朱等。室温分極法により準周期誘電体超格子を作製した。1997年に実験的検証が行われ、2つの光学パラメトリックプロセスの効果的な結合が行われました。-準周期超格子で周波数倍増と周波数加算を実現し、初めて効率的なレーザー三重周波数倍増を実現しました。2001年に、劉等。準位相整合に基づく3色レーザーを実現するスキームを設計しました。2004年、Zhuらは、多波長レーザー出力の光学超格子設計と、その全固体レーザーへの応用を実現しました。2014年、Jin etal。再構成可能なものに基づいて光学超格子集積フォトニックチップを設計LN導波路光路(図に示すように)は、チップ上で初めて絡み合った光子の効率的な生成と高速電気光学変調を実現します。2018年、Wei etalとXuet alは、に基づいて3D周期的ドメイン構造を作成しました。LN結晶、および2019年に3D周期的ドメイン構造を使用して効率的な非線形ビーム成形を実現しました。

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

LN上の統合アクティブフォトニックチップ(左)とその概略図(右)

誘電体超格子理論の発展は、LN結晶および他の強誘電性結晶を新しい高さに、そしてそれらを与えられた全固体レーザー、光周波数コム、レーザーパルス圧縮、ビーム成形、および量子通信における絡み合った光源における重要なアプリケーションの展望。


投稿時間:2月3日〜2022年