ການທົບທວນຄືນໂດຍຫຍໍ້ຂອງ Lithium Niobate Crystal ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ - ພາກທີ 7: Dielectric Superlattice ຂອງ LN Crystal

ການທົບທວນຄືນໂດຍຫຍໍ້ຂອງ Lithium Niobate Crystal ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ - ພາກທີ 7: Dielectric Superlattice ຂອງ LN Crystal

ໃນປີ 1962, Armstrong et al.ທໍາອິດໄດ້ສະເຫນີແນວຄວາມຄິດຂອງ QPM (Quasi-phase-match), ເຊິ່ງໃຊ້ vector lattice inverted ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍ superlattice ເພື່ອຊົດເຊີຍ.phase mismatch ໃນຂະບວນການ parametric optical.ທິດທາງ Polarization ຂອງ ferroelectricsອິດທິພົນs ອັດຕາ polarization nonlinear χ2. QPM ສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ໂດຍການກະກຽມໂຄງສ້າງໂດເມນ ferroelectric ທີ່ມີທິດທາງ polarization ແຕ່ລະໄລຍະກົງກັນຂ້າມຢູ່ໃນຮ່າງກາຍ ferroelectric, ລວມທັງ lithium niobate, lithium tantalate, ແລະKTPໄປເຊຍກັນ.LN ໄປເຊຍກັນແມ່ນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃຊ້ວັດສະດຸໃນຂົງເຂດນີ້.

ໃນປີ 1969, Camlibel ສະເຫນີວ່າໂດເມນ ferroelectric ຂອງLNແລະໄປເຊຍກັນ ferroelectric ອື່ນໆສາມາດປີ້ນກັບກັນໄດ້ໂດຍການນໍາໃຊ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າແຮງດັນສູງຂ້າງເທິງ 30 kV / mm.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສູງດັ່ງກ່າວສາມາດ puncture ໄປເຊຍກັນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.ໃນເວລານັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະກະກຽມໂຄງສ້າງ electrode ທີ່ດີແລະຄວບຄຸມຂັ້ນຕອນການປີ້ນກັບ polarization ໂດເມນຢ່າງຖືກຕ້ອງ.ຕັ້ງ​ແຕ່​ນັ້ນ​ມາ, ຄວາມ​ພະ​ຍາ​ຍາມ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສ້າງ​ໂຄງ​ປະ​ກອບ​ການ​ຫຼາຍ​ໂດ​ເມນ​ໂດຍ​ການ lamination ສະ​ຫຼັບ​ຂອງLNໄປເຊຍກັນໃນທິດທາງ polarization ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ຈໍານວນຂອງ chip ທີ່ສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ມີຈໍາກັດ.ໃນປີ 1980, Feng et al.ໄດ້ໄປເຊຍກັນທີ່ມີໂຄງສ້າງໂດເມນ polarization ແຕ່ລະໄລຍະໂດຍວິທີການຂອງການຂະຫຍາຍຕົວ eccentric ໂດຍ biasing ສູນ rotation ໄປເຊຍກັນແລະສູນກາງ axisy-symmetric ພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ, ແລະຮັບຮູ້ຄວາມຖີ່ຂອງຜົນຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າຂອງ laser 1.06 μm, ການກວດສອບໄດ້.QPMທິດສະດີ.ແຕ່ວິທີການນີ້ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍໃນການຄວບຄຸມອັນດີງາມຂອງໂຄງສ້າງແຕ່ລະໄລຍະ.ໃນປີ 1993, Yamada et al.ແກ້ໄຂຂະບວນການປີ້ນກັບ polarization ຂອງໂດເມນຢ່າງສໍາເລັດຜົນໂດຍການສົມທົບຂະບວນການ lithography semiconductor ກັບວິທີການພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້.ການນໍາໃຊ້ວິທີການຂົ້ວໂລກໄຟຟ້າໄດ້ຄ່ອຍໆກາຍເປັນເທກໂນໂລຍີການກະກຽມຕົ້ນຕໍຂອງ poled ແຕ່ລະໄລຍະLNໄປເຊຍກັນ.ໃນປັດຈຸບັນ, ແຕ່ລະໄລຍະ poledLNໄປເຊຍກັນໄດ້ຖືກເຮັດເປັນການຄ້າແລະຄວາມຫນາຂອງມັນbeຫຼາຍກວ່າ 5 ມມ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເບື້ອງຕົ້ນຂອງ poled ແຕ່ລະໄລຍະLNໄປເຊຍກັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນພິຈາລະນາສໍາລັບການປ່ຽນຄວາມຖີ່ laser.ໃນຕົ້ນປີ 1989, Ming et al.ສະເຫນີແນວຄວາມຄິດຂອງ superlattices dielectric ໂດຍອີງໃສ່ superlattices ກໍ່ສ້າງຈາກໂດເມນ ferroelectric ຂອງLNໄປເຊຍກັນ.lattice inverted ຂອງ superlattice ຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນຄວາມຕື່ນເຕັ້ນແລະການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງແລະສຽງ.ໃນປີ 1990, Feng ແລະ Zhu et al.ໄດ້​ສະ​ເຫນີ​ທິດ​ສະ​ດີ​ຂອງ​ການ​ຈັບ​ຄູ່ quasi ຫຼາຍ​.ໃນປີ 1995, Zhu et al.ກະກຽມ superlattices dielectric quasi-periodic ໂດຍເຕັກນິກການ polarization ອຸນຫະພູມຫ້ອງ.ໃນປີ 1997, ການຢັ້ງຢືນການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ແລະການສົມທົບປະສິດທິຜົນຂອງສອງຂະບວນການ parametric optical.-ຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າແລະການສະຫຼຸບຄວາມຖີ່ໄດ້ຖືກຮັບຮູ້ຢູ່ໃນ superlattice ເຄິ່ງໄລຍະເວລາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸຄວາມຖີ່ laser triple ທີ່ມີປະສິດທິພາບສອງເທົ່າຄັ້ງທໍາອິດ.ໃນປີ 2001, Liu et al.ອອກແບບໂຄງການເພື່ອຮັບຮູ້ເລເຊີສາມສີໂດຍອີງໃສ່ການຈັບຄູ່ໄລຍະເຄິ່ງ.ໃນ​ປີ 2004​, Zhu et al ໄດ້​ຮັບ​ຮູ້​ການ​ອອກ​ແບບ superlattice optical ຂອງ​ຜົນ​ຜະ​ລິດ laser ຫຼາຍ​ຄື້ນ​ແລະ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຂອງ​ຕົນ​ໃນ lasers ທັງ​ຫມົດ​ຂອງ​ລັດ​ແຂງ​.ໃນປີ 2014, Jin et al.ອອກແບບເປັນຊິບ photonic ປະສົມປະສານ optical superlattice ໂດຍອີງໃສ່ reconfigurableLNwaveguide optical ເສັ້ນທາງ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ), ບັນລຸການຜະລິດປະສິດທິພາບຂອງ photons entangled ແລະ modulation electro-optic ຄວາມໄວສູງສຸດ chip ສໍາລັບຄັ້ງທໍາອິດ.ໃນປີ 2018, Wei et al ແລະ Xu et al ໄດ້ກະກຽມໂຄງສ້າງໂດເມນ 3D ແຕ່ລະໄລຍະໂດຍອີງໃສ່LNໄປເຊຍກັນ, ແລະຮັບຮູ້ຮູບຮ່າງຂອງ beam nonlinear ທີ່ມີປະສິດທິພາບໂດຍໃຊ້ໂຄງສ້າງໂດເມນ 3D ແຕ່ລະໄລຍະໃນປີ 2019.

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

ຊິບໂຟໂຕນິກທີ່ຫ້າວຫັນປະສົມປະສານຢູ່ LN (ຊ້າຍ) ແລະແຜນວາດ schematic (ຂວາ) ຂອງມັນ.

ການພັດທະນາຂອງທິດສະດີ dielectric superlattice ໄດ້ສົ່ງເສີມການນໍາໃຊ້ຂອງLNໄປເຊຍກັນແລະໄປເຊຍກັນ ferroelectric ອື່ນໆເພື່ອຄວາມສູງໃຫມ່, ແລະໃຫ້ພວກເຂົາຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນໃນ lasers ທັງຫມົດ-solid-state, comb ຄວາມຖີ່ optical, compression laser, ຮູບຮ່າງ beam ແລະ entangled ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງໃນການສື່ສານ quantum.


ເວລາປະກາດ: 03-03-2022