بررسی مختصر کریستال لیتیوم نیوبات و کاربردهای آن - قسمت 7: ابرشبکه دی الکتریک کریستال LN

بررسی مختصر کریستال لیتیوم نیوبات و کاربردهای آن - قسمت 7: ابرشبکه دی الکتریک کریستال LN

در سال 1962، آرمسترانگ و همکاران.اولین بار مفهوم QPM (شبه فاز تطبیق) را پیشنهاد کرد، که از بردار شبکه معکوس ارائه شده توسط ابرشبکه برای جبران استفاده می کند.pعدم تطابق در فرآیند پارامتری نوریجهت قطبش فروالکتریکنفوذنرخ قطبش غیرخطی χ2. QPM را می توان با تهیه ساختارهای حوزه فروالکتریک با جهت قطبش متناوب مخالف در اجسام فروالکتریک محقق کرد.از جمله لیتیوم نیوبات, لیتیوم تانتالات وKTPکریستال ها.کریستال LN استبه طور گستردهاستفاده شدهمواددر این زمینه.

در سال 1969، Camlibel پیشنهاد کرد که حوزه فروالکتریک ازLNو سایر بلورهای فروالکتریک را می توان با استفاده از میدان الکتریکی ولتاژ بالا بالای 30 کیلو ولت بر میلی متر معکوس کرد.با این حال، چنین میدان الکتریکی بالایی می تواند به راحتی کریستال را سوراخ کند.در آن زمان، آماده سازی ساختارهای الکترود ظریف و کنترل دقیق فرآیند برگشت قطبش دامنه دشوار بود.از آن زمان، تلاش هایی برای ساخت ساختار چند دامنه ای با لایه بندی متناوب صورت گرفته استLNکریستال ها در جهات قطبش متفاوت هستند، اما تعداد تراشه هایی که می توان به آنها پی برد محدود است.در سال 1980، فنگ و همکاران.کریستال هایی با ساختار حوزه قطبش دوره ای را با روش رشد خارج از مرکز با بایاس کردن مرکز چرخش کریستال و مرکز متقارن محوری میدان حرارتی به دست آورد و خروجی دوبرابر فرکانس لیزر 1.06 میکرومتر را دریافت کرد که تأیید می کندQPMتئوری.اما این روش در کنترل دقیق ساختار دوره ای مشکل زیادی دارد.در سال 1993، یامادا و همکاران.فرآیند وارونگی قطبش دامنه دوره ای را با ترکیب فرآیند لیتوگرافی نیمه هادی با روش میدان الکتریکی کاربردی با موفقیت حل کرد.روش پلاریزاسیون میدان الکتریکی کاربردی به تدریج به فناوری اصلی آماده سازی قطب های دوره ای تبدیل شده استLNکریستالدر حال حاضر، ادواری poledLNکریستال تجاری شده است و ضخامت آن می تواندbeبیش از 5 میلی متر

کاربرد اولیه قطبی دوره ایLNکریستال عمدتاً برای تبدیل فرکانس لیزری در نظر گرفته می شود.در اوایل سال 1989، مینگ و همکاران.مفهوم ابرشبکه های دی الکتریک را بر اساس ابرشبکه های ساخته شده از حوزه های فروالکتریک پیشنهاد کرد.LNکریستال هاشبکه معکوس ابرشبکه در تحریک و انتشار امواج نور و صدا شرکت خواهد کرد.در سال 1990، فنگ و ژو و همکاران.نظریه شبه تطبیق چندگانه را ارائه کرد.در سال 1995، زو و همکاران.ابرشبکه های دی الکتریک شبه تناوبی با تکنیک پلاریزاسیون دمای اتاق تهیه کرد.در سال 1997، راستی‌آزمایی تجربی و جفت مؤثر دو فرآیند پارامتری نوری انجام شد.-دو برابر شدن فرکانس و جمع فرکانس در یک ابرشبکه شبه تناوبی محقق شد، بنابراین برای اولین بار دو برابر شدن فرکانس سه گانه لیزری کارآمد حاصل شد.در سال 2001، لیو و همکاران.طرحی برای تحقق لیزر سه رنگ بر اساس تطبیق شبه فاز طراحی کرد.در سال 2004، زو و همکاران به طراحی ابرشبکه نوری خروجی لیزر چند طول موج و کاربرد آن در لیزرهای تمام حالت جامد پی بردند.در سال 2014، جین و همکاران.طراحی یک تراشه فوتونی یکپارچه ابرشبکه نوری بر اساس قابل تنظیم مجددLNمسیر نوری موجبر (همانطور که در شکل نشان داده شده است)، دستیابی به تولید کارآمد فوتون های درهم تنیده و مدولاسیون الکترواپتیکی با سرعت بالا بر روی تراشه برای اولین بار.در سال 2018، وی و همکاران و زو و همکاران ساختارهای دامنه تناوبی سه بعدی را بر اساسLNکریستال ها و شکل دهی پرتو غیرخطی کارآمد با استفاده از ساختارهای دامنه تناوبی سه بعدی در سال 2019.

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

تراشه فوتونی فعال یکپارچه در LN (سمت چپ) و نمودار شماتیک آن (راست)

توسعه نظریه ابرشبکه دی الکتریک کاربرد آن را ارتقا داده استLNکریستال و سایر کریستال های فروالکتریک به ارتفاع جدید، و به آنها داده شدچشم انداز کاربردی مهم در لیزرهای تمام حالت جامد، شانه فرکانس نوری، فشرده سازی پالس لیزر، شکل دهی پرتو و منابع نور درهم تنیده در ارتباطات کوانتومی.


زمان ارسال: فوریه-03-2022