Mapitio Mafupi ya Lithium Niobate Crystal na Matumizi Yake - Sehemu ya 7: Dielectric Superlattice ya LN Crystal

Mapitio Mafupi ya Lithium Niobate Crystal na Matumizi Yake - Sehemu ya 7: Dielectric Superlattice ya LN Crystal

Mnamo 1962, Armstrong et al.kwanza ilipendekeza dhana ya QPM (Quasi-phase-match), ambayo hutumia vekta ya kimiani iliyogeuzwa iliyotolewa na superlattice kufidia.phailingani katika mchakato wa kigezo cha macho.Mwelekeo wa polarization wa ferroelectricsushawishis kiwango cha mgawanyiko kisicho na mstari χ2. QPM inaweza kupatikana kwa kuandaa miundo ya kikoa cha ferroelectric na mwelekeo tofauti wa mgawanyiko wa mara kwa mara katika miili ya ferroelectric., ikiwa ni pamoja na niobate ya lithiamu, lithiamu tantalate, naKTPfuwele.Kioo cha LN ndiokwa upana zaidikutumikanyenzokatika uwanja huu.

Mnamo 1969, Camlibel alipendekeza kuwa kikoa cha ferroelectric chaLNna fuwele zingine za ferroelectric zinaweza kubadilishwa kwa kutumia uwanja wa umeme wa voltage ya juu zaidi ya 30 kV/mm.Walakini, uwanja huo wa juu wa umeme unaweza kutoboa fuwele kwa urahisi.Wakati huo, ilikuwa vigumu kuandaa miundo nzuri ya electrode na kudhibiti kwa usahihi mchakato wa kurejesha polarization ya kikoa.Tangu wakati huo, majaribio yamefanywa ya kujenga muundo wa vikoa vingi kwa kubadilisha lamination yaLNfuwele katika mwelekeo tofauti wa ubaguzi, lakini idadi ya chips ambayo inaweza kupatikana ni mdogo.Mnamo 1980, Feng et al.ilipata fuwele zilizo na muundo wa kikoa cha mgawanyiko wa mara kwa mara kwa njia ya ukuaji wa eccentric kwa kupendelea kituo cha mzunguko wa fuwele na kituo cha mhimili wa ulinganifu wa uwanja wa mafuta, na kugundua matokeo ya mara mbili ya leza 1.06 μm, ambayo ilithibitishaQPMnadharia.Lakini njia hii ina ugumu mkubwa katika udhibiti mzuri wa muundo wa mara kwa mara.Mnamo 1993, Yamada et al.ilisuluhisha kwa mafanikio mchakato wa ubadilishaji wa ugawanyiko wa kikoa wa mara kwa mara kwa kuchanganya mchakato wa lithography ya semiconductor na mbinu ya uga inayotumika ya umeme.Mbinu ya mgawanyiko wa uwanja wa umeme inayotumika imekuwa hatua kwa hatua kuwa teknolojia kuu ya utayarishaji wa pole pole mara kwa maraLNkioo.Kwa sasa, periodic poleLNkioo kimeuzwa na unene wake unawezabezaidi ya 5 mm.

Utumizi wa awali wa mara kwa mara uliwekwaLNkioo huzingatiwa hasa kwa uongofu wa mzunguko wa laser.Mapema kama 1989, Ming et al.ilipendekeza dhana ya miale ya juu zaidi ya dielectric kulingana na miale mikuu iliyojengwa kutoka kwa vikoa vya ferroelectric yaLNfuwele.Lati iliyopinduliwa ya superlattice itashiriki katika msisimko na uenezi wa mawimbi ya mwanga na sauti.Mnamo 1990, Feng na Zhu et al.ilipendekeza nadharia ya ulinganifu wa sehemu nyingi.Mnamo 1995, Zhu et al.iliyoandaliwa quasi-periodic superlattices ya dielectric kwa mbinu ya utengano wa halijoto ya chumba.Mnamo 1997, uthibitishaji wa majaribio ulifanyika, na uunganisho mzuri wa michakato miwili ya parametric ya macho.-kurudiwa mara mbili na muhtasari wa masafa kulipatikana katika mwambao mkuu wa nusu-periodic, na hivyo kupata ufanisi wa marudio ya mara tatu ya laser kwa mara ya kwanza.Mnamo 2001, Liu et al.ilibuni mpango wa kutambua leza ya rangi tatu kulingana na kulinganisha kwa awamu.Mnamo mwaka wa 2004, Zhu et al aligundua muundo wa mawimbi ya juu zaidi wa kutoa leza yenye urefu wa mawimbi mengi na utumiaji wake katika leza za hali-imara zote.Mnamo 2014, Jin et al.ilitengeneza chipu ya picha iliyounganishwa ya superlattice kulingana na inayoweza kusanidiwa upyaLNnjia ya macho ya wimbi (kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro), kufikia uzalishaji bora wa fotoni zilizonaswa na urekebishaji wa kasi wa juu wa kielektroniki kwenye chip kwa mara ya kwanza.Mnamo 2018, Wei et al na Xu et al walitayarisha miundo ya kikoa ya 3D kulingana naLNfuwele, na kugundua uundaji bora wa boriti usio na mstari kwa kutumia miundo ya kikoa ya 3D mnamo 2019.

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

Chip iliyojumuishwa ya picha inayotumika kwenye LN (kushoto) na mchoro wake wa kielelezo(kulia)

Maendeleo ya nadharia ya dielectric superlattice imekuza matumizi yaLNfuwele na fuwele zingine za ferroelectric hadi urefu mpya, na kuwapamatarajio muhimu ya matumizi katika leza za hali-imara, kuchana kwa masafa ya macho, mgandamizo wa mapigo ya leza, uundaji wa boriti na vyanzo vya mwanga vilivyonaswa katika mawasiliano ya quantum.


Muda wa kutuma: Feb-03-2022