Rishikim i shkurtër i kristalit të niobatit të litiumit dhe aplikimeve të tij – Pjesa 7: Supergrilka dielektrike e kristalit LN

Rishikim i shkurtër i kristalit të niobatit të litiumit dhe aplikimeve të tij – Pjesa 7: Supergrilka dielektrike e kristalit LN

Në vitin 1962, Armstrong et al.fillimisht propozoi konceptin e QPM (Quasi-faza-ndeshja), e cila përdor vektorin e rrjetës së përmbysur të ofruar nga superrrjeta për të kompensuarpka mospërputhje në procesin parametrik optik.Drejtimi i polarizimit të ferroelektrikësndikims shpejtësia jolineare e polarizimit χ2. QPM mund të realizohet duke përgatitur struktura të domenit ferroelektrik me drejtime të kundërta të polarizimit periodik në trupat ferroelektrikë, duke përfshirë niobat litium, tantalat litium, dheKTPkristalet.Kristal LN ështëmë gjerësishttë përdoruramaterialnë këtë fushë.

Në vitin 1969, Camlibel propozoi që domeni ferroelektrik iLNdhe kristalet e tjera ferroelektrike mund të kthehen duke përdorur një fushë elektrike të tensionit të lartë mbi 30 kV/mm.Megjithatë, një fushë elektrike e tillë e lartë mund të shpojë lehtësisht kristalin.Në atë kohë, ishte e vështirë të përgatiteshin struktura të shkëlqyera të elektrodës dhe të kontrollohej me saktësi procesi i kthimit të polarizimit të domenit.Që atëherë, janë bërë përpjekje për të ndërtuar strukturën me shumë domene duke alternuar petëzimin eLNkristale në drejtime të ndryshme polarizimi, por numri i çipave që mund të realizohen është i kufizuar.Në vitin 1980, Feng et al.përftoi kristale me strukturë të domenit të polarizimit periodik me metodën e rritjes ekscentrike duke anuar qendrën e rrotullimit të kristalit dhe qendrën boshtore-simetrike të fushës termike dhe realizoi daljen e dyfishimit të frekuencës prej 1,06 μm lazer, i cili verifikoiQPMteori.Por kjo metodë ka vështirësi të mëdha në kontrollin e imët të strukturës periodike.Në 1993, Yamada et al.zgjidhi me sukses procesin e përmbysjes së polarizimit periodik të domenit duke kombinuar procesin e litografisë gjysmëpërçuese me metodën e aplikuar të fushës elektrike.Metoda e aplikuar e polarizimit të fushës elektrike është bërë gradualisht teknologjia kryesore e përgatitjes së polareve periodikeLNKristal.Aktualisht, poled periodikeLNkristali është komercializuar dhe trashësia e tij mundbemë shumë se 5 mm.

Aplikimi fillestar i poleve periodikeLNkristali konsiderohet kryesisht për konvertimin e frekuencës lazer.Qysh në vitin 1989, Ming et al.propozoi konceptin e supergrilave dielektrike bazuar në supergrlatat e ndërtuara nga domenet ferroelektrike tëLNkristalet.Rrjeta e përmbysur e supergrilës do të marrë pjesë në ngacmimin dhe përhapjen e valëve të dritës dhe zërit.Në vitin 1990, Feng dhe Zhu et al.propozoi teorinë e kuazi përputhjes së shumëfishtë.Në 1995, Zhu et al.përgatiti supergrilat dielektrike kuazi periodike me teknikën e polarizimit të temperaturës së dhomës.Në vitin 1997, u krye verifikimi eksperimental dhe bashkimi efektiv i dy proceseve parametrike optike.-dyfishimi i frekuencës dhe përmbledhja e frekuencës u realizuan në një supergrulë pothuajse periodike, duke arritur kështu dyfishimin efikas të frekuencës së trefishtë me lazer për herë të parë.Në vitin 2001, Liu et al.hartoi një skemë për realizimin e laserit me tre ngjyra bazuar në përputhjen kuazifazore.Në vitin 2004, Zhu et al realizuan dizajnin e supergrilës optike të daljes së lazerit me shumë gjatësi vale dhe aplikimin e tij në lazerët me gjendje të ngurtë.Në vitin 2014, Jin et al.projektoi një çip fotonik të integruar me superrrjet optike bazuar në rikonfiguriminLNRruga optike e valëve (siç tregohet në figurë), duke arritur gjenerimin efikas të fotoneve të ngatërruar dhe modulimin elektro-optik me shpejtësi të lartë në çip për herë të parë.Në vitin 2018, Wei et al dhe Xu et al përgatitën strukturat periodike të domenit 3D bazuar nëLNkristalet, dhe realizoi formësim efikas jolinear të rrezes duke përdorur strukturat periodike të domenit 3D në 2019.

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

Çipi i integruar fotonik aktiv në LN (majtas) dhe diagrami i tij skematik (djathtas)

Zhvillimi i teorisë së supergrilës dielektrike ka promovuar zbatimin eLNkristal dhe kristale të tjera ferroelektrike në një lartësi të re, dhe u dhanë atyreperspektiva të rëndësishme aplikimi në lazerët me gjendje të ngurtë, krehër me frekuencë optike, kompresim të pulsit lazer, formësimin e rrezeve dhe burimet e ngatërruara të dritës në komunikimin kuantik.


Koha e postimit: Shkurt-03-2022