مراجعة موجزة لبلور الليثيوم نيوبات وتطبيقاته - الجزء 7: الشبكة الفوقية العازلة للكريستال LN

مراجعة موجزة لبلور الليثيوم نيوبات وتطبيقاته - الجزء 7: الشبكة الفوقية العازلة للكريستال LN

في عام 1962 ، أرمسترونج وآخرون.اقترح أولاً مفهوم QPM (تطابق شبه طور) ، والذي يستخدم ناقل الشبكة المقلوب الذي توفره الشبكة الفائقة للتعويضphase عدم تطابق في عملية البارامترية البصرية.اتجاه الاستقطاب للكهرباء الفيروكهربائيةتأثيرمعدل الاستقطاب غير الخطي2. يمكن تحقيق QPM من خلال إعداد هياكل المجال الفيروكهربائي مع اتجاهات الاستقطاب الدوري المعاكس في الهيئات الحديدية الكهربائية، بما في ذلك نيوبات الليثيوم, الليثيوم tantalate وKTPبلورات.الكريستال LN هوعلى نطاق واسعتستخدمموادفي هذا الحقل.

في عام 1969 ، اقترح Camlibel أن المجال الفيروكهربائي لـLNوالبلورات الحديدية الكهربية الأخرى يمكن عكسها باستخدام مجال كهربائي عالي الجهد أعلى من 30 كيلو فولت / مم.ومع ذلك ، يمكن لمثل هذا المجال الكهربائي العالي أن يثقب البلورة بسهولة.في ذلك الوقت ، كان من الصعب إعداد هياكل إلكترود دقيقة والتحكم بدقة في عملية انعكاس استقطاب المجال.منذ ذلك الحين ، بذلت محاولات لبناء هيكل متعدد المجالات بالتناوب بين التصفيحLNبلورات في اتجاهات استقطاب مختلفة ، لكن عدد الرقائق التي يمكن تحقيقها محدود.في عام 1980 ، Feng et al.حصلوا على بلورات ذات بنية مجال استقطاب دوري بطريقة النمو غريب الأطوار عن طريق تحيز مركز الدوران البلوري ومركز المجال الحراري المحوري المتماثل ، وأدركوا ناتج مضاعفة التردد بمقدار 1.06 ميكرون ليزر ، والذي تحقق منQPMنظرية.لكن هذه الطريقة تواجه صعوبة كبيرة في التحكم الدقيق في الهيكل الدوري.في عام 1993 ، Yamada et al.نجح في حل عملية انعكاس استقطاب المجال الدوري من خلال الجمع بين عملية الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات وطريقة المجال الكهربائي المطبقة.أصبحت طريقة استقطاب المجال الكهربائي التطبيقي تدريجياً هي تقنية التحضير السائدة للقطب الدوريLNكريستال.في الوقت الحاضر ، الدورية قطبLNتم تسويق الكريستال وسمكه يمكنbeأكثر من 5 ملم.

التطبيق الأولي للقطب الدوريLNيعتبر الكريستال أساسًا لتحويل تردد الليزر.في وقت مبكر من عام 1989 ، Ming et al.اقترح مفهوم الشبكات الفائقة العازلة على أساس الشبكات الفائقة التي شيدت من المجالات الحديدية الكهربيةLNبلورات.ستشارك الشبكة المعكوسة للشبكة الفائقة في إثارة وانتشار الضوء والموجات الصوتية.في عام 1990 ، Feng and Zhu et al.اقترح نظرية مطابقة شبه متعددة.في عام 1995 ، زو وآخرون.أعدت شبكات فوقية عازلة شبه دورية بتقنية استقطاب درجة حرارة الغرفة.في عام 1997 ، تم إجراء التحقق التجريبي ، والاقتران الفعال لعمليتين بارامتريتين بصريتين-تم تحقيق مضاعفة التردد وجمع التردد في شبكة فائقة شبه دورية ، وبالتالي تحقيق مضاعفة التردد الثلاثي لليزر الفعال لأول مرة.في عام 2001 ، Liu et al.صمم مخططًا لتحقيق ليزر ثلاثي الألوان بناءً على مطابقة شبه طور.في عام 2004 ، أدرك Zhu et al التصميم البصري للشبكة الفائقة لإخراج الليزر متعدد الأطوال الموجية وتطبيقه في ليزر الحالة الصلبة بالكامل.في عام 2014 ، جين وآخرون.صمم شريحة ضوئية مدمجة ذات شبكية ضوئية فائقة تعتمد على إعادة التشكيلLNالمسار البصري للدليل الموجي (كما هو موضح في الشكل) ، يحقق توليدًا فعالًا للفوتونات المتشابكة وتعديل كهربائي ضوئي عالي السرعة على الشريحة لأول مرة.في عام 2018 ، أعد Wei et al و Xu et al هياكل مجال دورية ثلاثية الأبعاد بناءً علىLNبلورات ، وتحقق تشكيل شعاع غير خطي فعال باستخدام هياكل مجال دورية ثلاثية الأبعاد في عام 2019.

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

رقاقة ضوئية نشطة متكاملة على LN (يسار) ومخططها التخطيطي (يمين)

شجع تطوير نظرية الشبكة الفائقة العازلة على تطبيقLNالكريستال والبلورات الحديدية الكهربية الأخرى إلى ارتفاع جديدومنحهمآفاق تطبيق مهمة في ليزر الحالة الصلبة بالكامل ، ومشط التردد البصري ، وضغط نبض الليزر ، وتشكيل الحزمة ومصادر الضوء المتشابكة في الاتصالات الكمومية.


الوقت ما بعد: فبراير 03-2022