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包羅晶體發展手藝、室溫電場極化手藝等
發布時間:2018-08-29 11:13   信息來源:admin   
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  中國科學手藝大學與南京大學的研究團隊合作成長出一種全新的電疇節制手藝:操縱聚焦飛秒激光在鈮酸鋰晶體內部實現鐵電疇(二階非線性光學系數)的定點擦除,實現了二階非線性光學系數在三維空間的調制。在制備布局的過程中,吳東傳授團隊提出了分歧層能量彌補加工手藝,包管了三維布局的全體均一性。顛末兩年多時間的試探,在鈮酸鋰晶體中成功制備出了四方布局的三維非線性光子晶體,光子晶體的三維周期布局參數為3 μm (x) × 3 μm (y) × 11 μm (z)。南大研究團隊在后續嘗試上成功察看到了預期的三維準相位婚配倍頻效應,100 μm光程的共線, 該值與理論估算相分歧。三維非線性光子晶體研制成功為研究三維空間的非線性光學和量子光學研究供給了一種新材料, 也為三維微納光子器件的成長供給了支持。現實上三維非線性光子晶體中調制的不只有二階非線性光學系數,因為鐵電晶體中壓電系數、電光系數、熱電系數等所有奇數階物性張量都是隨電疇調制的,也構成了三維空間分布,能夠預見,更多的新的光、聲及其耦合效應將會從這種新材猜中被連續揭示出來。

  光子晶體是近些年成長起來的一個新興范疇,制備并研究非線性極化率周期變化的非線性光子晶體成為目前研究的熱點,世界杯指定投注用非線性光子晶體拓展光學范疇、制造光學器件長短線性光子晶體研究的主要標的目的。在晚期的研究中,南京大學研究組采用晶體發展條紋手藝和室溫極化手藝成功研制出了一維、二維非線性光子晶體,并展現了其在非線性光束整形、光量子消息處置等方面很多新的使用。在此根本上,研究人員也等候著能研制出三維非線性光子晶體,從中揭示更多的別致效應。然而,保守制備手藝,包羅晶體發展手藝、室溫電場極化手藝等,都難以在晶體內部實現三維電疇布局的陳列。制備三維非線性光子晶體成為近二十年非線性光學范疇令人迷惑的難題之一,飛秒激光的呈現處理了這一難題。得益于極短的脈寬,飛秒激光很容易發生極高的峰值功率,從而使光與物質發生多光子接收或隧穿電離等非線性感化,使其能夠深切通明介質內部,以超越光學衍射極限的精度對材料進行三維微加工。

  中國科學院材料力學行為和設想重點嘗試室吳東教講課題組與南京大學固體微布局國度重點嘗試室張勇、肖敏課題組以及胡小鵬、祝世寧課題組合作,操縱飛秒激光電疇擦除手藝初次成功制備出三維非線性光子晶體,并實現了三維準相位婚配的激光倍頻。相關功效近期以“Experimental demonstration of a three-dimensional lithium niobate nonlinear photonic crystal”為題,8月20號在線頒發在國際權勢巨子光學期刊Nature Photonics [doi:上。

  中國科學手藝大學2016級博士生汪超煒、南京大學魏敦釗博士、王慧君同窗和胡小鵬副傳授為論文配合第一作者,中國科學手藝大學工程學院吳東傳授、南京大學張勇傳授、肖敏傳授和祝世寧院士為論文配合通信作者。該項研究工作獲得了科技部國度重點研發打算、國度天然科學基金、中科院儀器專項、固體微布局物理國度重點嘗試室和人工微布局科學與手藝協同立異核心的支撐。

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