Koarte resinsje fan Lithium Niobate Crystal en syn tapassingen - Diel 7: It dielektrike superrooster fan LN Crystal

Koarte resinsje fan Lithium Niobate Crystal en syn tapassingen - Diel 7: It dielektrike superrooster fan LN Crystal

In 1962, Armstrong et al.foarstelde earst it konsept fan QPM (Quasi-phase-match), dy't de omkearde roostervektor brûkt troch superlattice om te kompensearjenphase mismatch yn optysk parametrysk proses.De polarisaasjerjochting fan ferroelektrikaynfloeds de net-lineêre polarisaasjerate χ2. QPM kin wurde realisearre troch it tarieden fan ferroelektryske domeinstruktueren mei tsjinoerstelde periodike polarisaasjerjochtingen yn ferroelektryske lichems, ynklusyf lithium niobate, lithium tantalaat, enKTPkristallen.LN kristal is demeast wiidweidichbrûktmateriaalyn dit fjild.

Yn 1969 stelde Camlibel foar dat it ferroelektryske domein fanLNen oare ferroelektryske kristallen koenen wurde omkeard troch it brûken fan in hege spanning elektrysk fjild boppe 30 kV / mm.Lykwols, sa'n heech elektrysk fjild koe maklik puncture it kristal.Op dat stuit wie it lestich om fyn elektrodesstruktueren te meitsjen en it proses fan omkearing fan domeinpolarisaasje akkuraat te kontrolearjen.Sûnt dy tiid is besocht te bouwen de multi-domein struktuer troch wikseljende laminaasje fanLNkristallen yn ferskillende polarisaasje rjochtings, mar it oantal chips dat kin wurde realisearre is beheind.In 1980, Feng et al.krige kristallen mei periodike polarisaasje domein struktuer troch de metoade fan eksintrike groei troch biasing de crystal rotation sintrum en de termyske fjild axisy-symmetrysk sintrum, en realisearre de frekwinsje ferdûbeling útfier fan 1,06 μm laser, dy't ferifiearre deQPMteory.Mar dizze metoade hat grutte muoite yn de fyn kontrôle fan periodike struktuer.Yn 1993, Yamada et al.mei súkses oplost de periodike domein polarisaasje inversion proses troch it kombinearjen fan de semiconductor lithography proses mei de tapaste elektryske fjild metoade.Applied elektryske fjild polarisaasje metoade is stadichoan wurden de mainstream tarieding technology fan periodike poledLNkristal.Op it stuit, de periodike poledLNkristal is kommersjalisearre en syn dikte kinbemear as 5 mm.

De earste tapassing fan periodike poledLNkristal wurdt benammen beskôge foar laser frekwinsje konverzje.Al yn 1989, Ming et al.foarstelde it konsept fan diëlektryske superlattices basearre op de superlattices konstruearre út ferroelektryske domeinen fanLNkristallen.It omkearde rooster fan it superrooster sil meidwaan oan 'e opwekking en fuortplanting fan ljocht- en lûdwellen.Yn 1990, Feng en Zhu et al.foarstelde de teory fan meardere quasi matching.In 1995, Zhu et al.tariede kwasy-periodyk dielectric superlattices troch keamertemperatuer polarisaasje technyk.Yn 1997 waard eksperimintele ferifikaasje útfierd, en effektive keppeling fan twa optyske parametryske prosessen-frekwinsje ferdûbeling en frekwinsje summing waard realisearre yn in quasi-periodyk superlattice, dus it realisearjen fan effisjinte laser triple frekwinsje ferdûbeling foar de earste kear.In 2001, Liu et al.ûntwurpen in skema foar in realisearjen fan trije-kleur laser basearre op quasi-fase matching.Yn 2004 realisearre Zhu et al it optyske superlattice-ûntwerp fan multi-golflingte laserútfier en de tapassing dêrfan yn all-solid-state lasers.In 2014, Jin et al.ûntwurpen in optyske superlattice yntegrearre photonic chip basearre op reconfigurableLNwaveguide optyske paad (lykas werjûn yn figuer), it realisearjen fan effisjinte generaasje fan entangled fotonen en hege-snelheid elektro-optyske modulaasje op 'e chip foar de earste kear.Yn 2018 makken Wei et al en Xu et al 3D periodike domeinstruktueren basearre opLNkristallen, en realisearre effisjinte net-lineêre beamfoarming mei 3D periodike domeinstruktueren yn 2019.

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

Yntegreare aktive fotonyske chip op LN (lofts) en syn skematyske diagram (rjochts)

De ûntwikkeling fan dielectric superlattice teory hat befoardere de tapassing fanLNkristal en oare ferroelektryske kristallen nei in nije hichte, en joech sewichtige tapassing perspektyf yn all-solid-state lasers, optyske frekwinsje comb, laser puls kompresje, beam foarmjouwing en entangled ljocht boarnen yn quantum kommunikaasje.


Post tiid: Febrewaris 03-2022