લિથિયમ નિયોબેટ ક્રિસ્ટલ અને તેની એપ્લિકેશનની સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા - ભાગ 7: એલએન ક્રિસ્ટલની ડાઇલેક્ટ્રિક સુપરલેટીસ

લિથિયમ નિયોબેટ ક્રિસ્ટલ અને તેની એપ્લિકેશનની સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા - ભાગ 7: એલએન ક્રિસ્ટલની ડાઇલેક્ટ્રિક સુપરલેટીસ

1962 માં, આર્મસ્ટ્રોંગ એટ અલ.સૌપ્રથમ QPM (ક્વાસી-ફેઝ-મેચ) ની વિભાવનાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો, જે વળતર માટે સુપરલેટીસ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ ઇન્વર્ટેડ લેટીસ વેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે.pઓપ્ટિકલ પેરામેટ્રિક પ્રક્રિયામાં મેળ ખાતી નથી.ફેરોઇલેક્ટ્રિક્સની ધ્રુવીકરણ દિશાપ્રભાવs બિનરેખીય ધ્રુવીકરણ દર χ2. ફેરોઇલેક્ટ્રિક બોડીમાં સામયિક ધ્રુવીકરણની વિરુદ્ધ દિશાઓ સાથે ફેરોઇલેક્ટ્રિક ડોમેન સ્ટ્રક્ચર્સ તૈયાર કરીને QPM સાકાર કરી શકાય છે.લિથિયમ નિયોબેટ સહિત, લિથિયમ ટેન્ટાલેટ, અનેકેટીપીસ્ફટિકો.એલએન ક્રિસ્ટલ છેસૌથી વધુ વ્યાપકપણેવપરાયેલસામગ્રીઆ ક્ષેત્રમાં.

1969 માં, કેમલીબેલે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે ફેરોઇલેક્ટ્રિક ડોમેન ઓફLNઅને અન્ય ફેરોઇલેક્ટ્રિક સ્ફટિકોને 30 kV/mm ઉપરના હાઇ વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનો ઉપયોગ કરીને ઉલટાવી શકાય છે.જો કે, આટલું ઊંચું વિદ્યુત ક્ષેત્ર સરળતાથી ક્રિસ્ટલને પંચર કરી શકે છે.તે સમયે, ફાઇન ઇલેક્ટ્રોડ સ્ટ્રક્ચર તૈયાર કરવું અને ડોમેન ધ્રુવીકરણ રિવર્સલ પ્રક્રિયાને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ હતું.ત્યારથી, વૈકલ્પિક લેમિનેશન દ્વારા મલ્ટિ-ડોમેન માળખું બનાવવાના પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છેLNવિવિધ ધ્રુવીકરણ દિશામાં સ્ફટિકો, પરંતુ અનુભૂતિ કરી શકાય તેવી ચિપ્સની સંખ્યા મર્યાદિત છે.1980 માં, ફેંગ એટ અલ.ક્રિસ્ટલ રોટેશન સેન્ટર અને થર્મલ ફિલ્ડ એક્સી-સિમેટ્રિક સેન્ટરને બાયસ કરીને તરંગી વૃદ્ધિની પદ્ધતિ દ્વારા સામયિક ધ્રુવીકરણ ડોમેન સ્ટ્રક્ચર સાથે સ્ફટિકો મેળવ્યા, અને 1.06 μm લેસરનું આવર્તન બમણું આઉટપુટ સમજાયું, જે ચકાસાયેલQPMસિદ્ધાંતપરંતુ આ પદ્ધતિને સામયિક બંધારણના બારીક નિયંત્રણમાં ઘણી મુશ્કેલી પડે છે.1993 માં, યમાદા એટ અલ.એપ્લાઇડ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ પદ્ધતિ સાથે સેમિકન્ડક્ટર લિથોગ્રાફી પ્રક્રિયાને જોડીને સામયિક ડોમેન ધ્રુવીકરણ વ્યુત્ક્રમ પ્રક્રિયાને સફળતાપૂર્વક હલ કરી.લાગુ વિદ્યુત ક્ષેત્ર ધ્રુવીકરણ પદ્ધતિ ધીમે ધીમે સામયિક પોલ્ડની મુખ્ય પ્રવાહની તૈયારી તકનીક બની ગઈ છેLNસ્ફટિકહાલમાં સામયિક પો.સ્ટેLNક્રિસ્ટલનું વ્યાપારીકરણ કરવામાં આવ્યું છે અને તેની જાડાઈ થઈ શકે છેbe5 મીમીથી વધુ.

સામયિક પોલ્ડની પ્રારંભિક એપ્લિકેશનLNક્રિસ્ટલને મુખ્યત્વે લેસર ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ઝન માટે ગણવામાં આવે છે.1989 ની શરૂઆતમાં, મિંગ એટ અલ.ના ફેરોઇલેક્ટ્રિક ડોમેન્સમાંથી બનેલા સુપરલેટીસના આધારે ડાઇલેક્ટ્રિક સુપરલેટીસનો ખ્યાલ પ્રસ્તાવિત કર્યોLNસ્ફટિકોસુપરલેટીસની ઊંધી જાળી પ્રકાશ અને ધ્વનિ તરંગોના ઉત્તેજના અને પ્રચારમાં ભાગ લેશે.1990 માં, ફેંગ અને ઝુ એટ અલ.બહુવિધ અર્ધ મેચિંગનો સિદ્ધાંત પ્રસ્તાવિત કર્યો.1995 માં, ઝુ એટ અલ.ઓરડાના તાપમાને ધ્રુવીકરણ તકનીક દ્વારા અર્ધ-સામયિક ડાઇલેક્ટ્રિક સુપરલેટીસ તૈયાર કરવામાં આવે છે.1997 માં, પ્રાયોગિક ચકાસણી હાથ ધરવામાં આવી હતી, અને બે ઓપ્ટિકલ પેરામેટ્રિક પ્રક્રિયાઓનું અસરકારક જોડાણ કરવામાં આવ્યું હતું.-ફ્રિક્વન્સી ડબલિંગ અને ફ્રીક્વન્સી સમિંગને અર્ધ-સામયિક સુપરલેટીસમાં સાકાર કરવામાં આવ્યું હતું, આમ પ્રથમ વખત કાર્યક્ષમ લેસર ટ્રિપલ ફ્રિક્વન્સી બમણું હાંસલ કર્યું હતું.2001 માં, લિયુ એટ અલ.અર્ધ-તબક્કાના મેચિંગ પર આધારિત ત્રણ-રંગના લેસરને સાકાર કરવા માટે એક યોજના તૈયાર કરી છે.2004 માં, ઝુ એટ અલને મલ્ટી-વેવલન્થ લેસર આઉટપુટની ઓપ્ટિકલ સુપરલેટીસ ડિઝાઇન અને ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લેસર્સમાં તેનો ઉપયોગ સમજાયો.2014 માં, જિન એટ અલ.પુનઃરૂપરેખાંકન પર આધારિત ઓપ્ટિકલ સુપરલેટીસ ઇન્ટીગ્રેટેડ ફોટોનિક ચિપ ડિઝાઇન કરીLNવેવગાઇડ ઓપ્ટિકલ પાથ (આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે), પ્રથમ વખત ચિપ પર ફસાઇ ગયેલા ફોટોન અને હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેશનની કાર્યક્ષમ પેઢી હાંસલ કરવી.2018 માં, વેઇ એટ અલ અને ઝુ એટ અલ એ આના આધારે 3D સામયિક ડોમેન સ્ટ્રક્ચર્સ તૈયાર કર્યાLNસ્ફટિકો, અને 2019 માં 3D સામયિક ડોમેન સ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ કરીને કાર્યક્ષમ બિન-રેખીય બીમ આકાર લે છે.

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

LN (ડાબે) પર એકીકૃત સક્રિય ફોટોનિક ચિપ અને તેની યોજનાકીય રેખાકૃતિ (જમણે)

ડાઇલેક્ટ્રિક સુપરલેટીસ સિદ્ધાંતના વિકાસએ ની એપ્લિકેશનને પ્રોત્સાહન આપ્યું છેLNક્રિસ્ટલ અને અન્ય ફેરોઇલેક્ટ્રિક સ્ફટિકો નવી ઊંચાઈ પર, અને તેમને આપવામાં આવે છેક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશનમાં ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો, ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્બ, લેસર પલ્સ કમ્પ્રેશન, બીમ શેપિંગ અને એન્ટેન્ગ્લ્ડ લાઇટ સોર્સમાં એપ્લિકેશનની મહત્વપૂર્ણ સંભાવનાઓ.


પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-03-2022