用戶名: 密碼: 驗證碼:

濟南量子技術(shù)研究院發(fā)現(xiàn)光學超晶格制備新途徑

摘要:濟南量子技術(shù)研究院與山東大學合作,設計并構(gòu)建了一種實時監(jiān)測裝置用于探究周期極化鈮酸鋰(PPLN)晶體的鐵電疇反轉(zhuǎn)動力學,并通過設計新型微納電極結(jié)構(gòu),獲得更高成核密度,用于制備高精度、高靈活性的周期極化鈮酸鋰晶體

  日前,濟南量子技術(shù)研究院與山東大學合作,設計并構(gòu)建了一種實時監(jiān)測裝置用于探究周期極化鈮酸鋰(PPLN)晶體的鐵電疇反轉(zhuǎn)動力學,并通過設計新型微納電極結(jié)構(gòu),獲得更高成核密度,用于制備高精度、高靈活性的周期極化鈮酸鋰晶體,為量子通信、光電對抗、激光顯示、生物檢測等領(lǐng)域的應用帶來新的契機。

  該研究成果發(fā)表在國際著名期刊《Small》(JCR一區(qū),IF=13.281)上,文章第一作者為濟南量子技術(shù)研究院與山東大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉齊魯,通訊作者為研究院王東周副研究員、劉宏研究員和山東大學桑元華教授。

圖1 實時監(jiān)測裝置圖以及實時監(jiān)測結(jié)果 

  光學超晶格晶體是一種重要的非線性光學頻率轉(zhuǎn)換晶體,具有頻率轉(zhuǎn)換效率高、設計自由、體積小、成本低等優(yōu)點,可以實現(xiàn)基質(zhì)晶體透光范圍內(nèi)任何波長的激光輸出?;?A href="http://m.huaquanjd.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e9%93%8c%e9%85%b8%e9%94%82&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">鈮酸鋰鐵電疇的光學超晶格結(jié)構(gòu)(周期極化鈮酸鋰,PPLN)是非線性倍頻、合頻、差頻、光參量振蕩應用的重要器件,廣泛應用于量子通信、光電對抗、單光子成像等技術(shù)領(lǐng)域。但是由于疇結(jié)構(gòu)調(diào)控動力學不明確,實現(xiàn)精確的超晶格結(jié)構(gòu)一直是制備特定光學應用的主要障礙。

  如何實時監(jiān)測鈮酸鋰光學超晶格的制備過程,探索疇生長動力學以獲得高精度的超晶格結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵問題之一。

圖2 普通電極與多孔電極結(jié)構(gòu)局域電場有限元分析 

  為了研究鐵電疇反轉(zhuǎn)動力學,針對固體透明電極外加電場極化方法在高溫下的極化過程監(jiān)測,團隊設計并構(gòu)建了一套簡便的實時監(jiān)測系統(tǒng),用于原位觀察鈮酸鋰周期極化過程。針對實時監(jiān)測系統(tǒng)的高精度監(jiān)測,作者討論了不同極化狀態(tài)下的疇成核、生長和全局監(jiān)測。

  結(jié)合有限元分析,疇的成核和生長與電場分布密切相關(guān)。團隊提出了一種多孔電極結(jié)構(gòu),可以更有效、更可控地利用局域電場,從而獲得更高的疇核密度和更高的均勻性。采用多孔電極結(jié)合實時監(jiān)測系統(tǒng),獲得了2 mm厚的高質(zhì)量PPLN晶體。采用單共振光學參量振蕩技術(shù)實現(xiàn)了1064.2 到3402.4 nm的非線性光轉(zhuǎn)換,非線性光效率高達26.2%。這項工作為精密超晶格結(jié)構(gòu)的制備提供了一條有效的途徑。

圖3 普通電極與多孔電極結(jié)構(gòu)以及極化結(jié)果比較 

本工作得到山東省自然科學基金、濟南高新區(qū)、山東大學晶體材料國家重點實驗室和濟南市“5150”引才倍增創(chuàng)新人才項目的支持。 論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202202761

內(nèi)容來自:濟南量子
本文地址:http://m.huaquanjd.cn//Site/CN/News/2022/06/24/20220624030240929335.htm 轉(zhuǎn)載請保留文章出處
關(guān)鍵字: 光學超晶格 鈮酸鋰
文章標題:濟南量子技術(shù)研究院發(fā)現(xiàn)光學超晶格制備新途徑
【加入收藏夾】  【推薦給好友】 
1、凡本網(wǎng)注明“來源:訊石光通訊網(wǎng)”及標有原創(chuàng)的所有作品,版權(quán)均屬于訊石光通訊網(wǎng)。未經(jīng)允許禁止轉(zhuǎn)載、摘編及鏡像,違者必究。對于經(jīng)過授權(quán)可以轉(zhuǎn)載我方內(nèi)容的單位,也必須保持轉(zhuǎn)載文章、圖像、音視頻的完整性,并完整標注作者信息和本站來源。
2、免責聲明,凡本網(wǎng)注明“來源:XXX(非訊石光通訊網(wǎng))”的作品,均為轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。因可能存在第三方轉(zhuǎn)載無法確定原網(wǎng)地址,若作品內(nèi)容、版權(quán)爭議和其它問題,請聯(lián)系本網(wǎng),將第一時間刪除。
聯(lián)系方式:訊石光通訊網(wǎng)新聞中心 電話:0755-82960080-168   Right