ការពិនិត្យឡើងវិញសង្ខេបនៃគ្រីស្តាល់លីចូម Niobate និងកម្មវិធីរបស់វា - ផ្នែកទី 7៖ បន្ទះ Dielectric Superlattice នៃ LN Crystal

ការពិនិត្យឡើងវិញសង្ខេបនៃគ្រីស្តាល់លីចូម Niobate និងកម្មវិធីរបស់វា - ផ្នែកទី 7៖ បន្ទះ Dielectric Superlattice នៃ LN Crystal

នៅឆ្នាំ 1962 Armstrong et al ។ដំបូងបានស្នើឡើងនូវគោលគំនិតនៃ QPM (Quasi-phase-match) ដែលប្រើវ៉ិចទ័របន្ទះឈើដាក់បញ្ច្រាសដែលផ្តល់ដោយ superlattice ដើម្បីទូទាត់សងphase មិនត្រូវគ្នានៅក្នុងដំណើរការប៉ារ៉ាម៉ែត្រអុបទិក។ទិសដៅប៉ូលនៃ ferroelectricsឥទ្ធិពលs អត្រា polarization nonlinear χ2. QPM អាចត្រូវបានដឹងដោយការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធដែន ferroelectric ជាមួយនឹងទិសដៅប៉ូលតាមកាលកំណត់ផ្ទុយគ្នានៅក្នុងតួ ferroelectricរួមទាំង lithium niobate, លីចូម tantalate និងខេធីភីគ្រីស្តាល់.គ្រីស្តាល់ LN គឺយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។បានប្រើសម្ភារៈនៅក្នុងវាលនេះ។.

នៅឆ្នាំ 1969 Camlibel បានស្នើថាដែន ferroelectric នៃLNនិងគ្រីស្តាល់ ferroelectric ផ្សេងទៀតអាចត្រូវបានបញ្ច្រាស់ដោយប្រើវាលអគ្គិសនីតង់ស្យុងខ្ពស់លើសពី 30 kV/mm។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាលអគ្គីសនីខ្ពស់បែបនេះអាចវាយកម្ទេចគ្រីស្តាល់បានយ៉ាងងាយ។នៅពេលនោះ វាមានការលំបាកក្នុងការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូតដ៏ល្អ និងគ្រប់គ្រងយ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវដំណើរការបញ្ច្រាសបន្ទាត់រាងប៉ូល។ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ការប៉ុនប៉ងត្រូវបានធ្វើឡើងក្នុងការសាងសង់រចនាសម្ព័ន្ធពហុដែនដោយការជំនួស lamination នៃLNគ្រីស្តាល់​ក្នុង​ទិស​រាងប៉ូល​ខុស​គ្នា ប៉ុន្តែ​ចំនួន​បន្ទះ​សៀគ្វី​ដែល​អាច​ដឹង​មាន​កំណត់។នៅឆ្នាំ 1980 លោក Feng et al ។ទទួលបានគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដែនប៉ូលតាមកាលកំណត់ដោយវិធីសាស្រ្តនៃការលូតលាស់ eccentric ដោយលំអៀងមជ្ឈមណ្ឌលបង្វិលគ្រីស្តាល់ និងមជ្ឈមណ្ឌលអ័ក្សស៊ីមេទ្រីនៃវាលកំដៅ ហើយបានដឹងពីប្រេកង់ទ្វេដងនៃទិន្នផលឡាស៊ែរ 1.06 μm ដែលបានផ្ទៀងផ្ទាត់QPMទ្រឹស្តី។ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តនេះមានការលំបាកយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការគ្រប់គ្រងដ៏ល្អនៃរចនាសម្ព័ន្ធតាមកាលកំណត់។នៅឆ្នាំ 1993 Yamada et al ។បានដោះស្រាយដោយជោគជ័យនូវដំណើរការបញ្ច្រាសបន្ទាត់រាងប៉ូលតាមកាលកំណត់ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការ lithography semiconductor ជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រវាលអគ្គិសនីដែលបានអនុវត្ត។វិធីសាស្រ្តប៉ូលអេឡិចត្រិចដែលបានអនុវត្តបានក្លាយទៅជាបច្ចេកវិជ្ជារៀបចំចរន្តចម្បងនៃបង្គោលតាមកាលកំណត់LNគ្រីស្តាល់។នាពេលបច្ចុប្បន្នបង្គោលតាមកាលកំណត់LNគ្រីស្តាល់ត្រូវបានគេធ្វើពាណិជ្ជកម្មហើយកម្រាស់របស់វាកំប៉ុងbeច្រើនជាង 5 ម។

ការអនុវត្តដំបូងនៃបង្គោលតាមកាលកំណត់LNគ្រីស្តាល់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចម្បងសម្រាប់ការបំប្លែងប្រេកង់ឡាស៊ែរ។នៅដើមឆ្នាំ 1989 លោក Ming et al ។បានស្នើគំនិតនៃ superlattices dielectric ដោយផ្អែកលើ superlattices សាងសង់ពីដែន ferroelectric នៃLNគ្រីស្តាល់។បន្ទះឈើដែលដាក់បញ្ច្រាសនៃ superlattice នឹងចូលរួមក្នុងការរំជើបរំជួល និងការសាយភាយនៃពន្លឺ និងរលកសំឡេង។នៅឆ្នាំ 1990 Feng និង Zhu et al ។បានស្នើទ្រឹស្តីនៃការផ្គូផ្គង quasi ច្រើន។នៅឆ្នាំ 1995 លោក Zhu et al ។បានរៀបចំ quasi-periodic dielectric superlattices ដោយបច្ចេកទេស polarization សីតុណ្ហភាពបន្ទប់។នៅឆ្នាំ 1997 ការផ្ទៀងផ្ទាត់ពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្ត ហើយការភ្ជាប់គ្នាប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការប៉ារ៉ាម៉ែត្រអុបទិកពីរ-ប្រេកង់ទ្វេរដង និងការបូកសរុបប្រេកង់ត្រូវបានដឹងនៅក្នុង superlattice ពាក់កណ្តាលតាមកាលកំណត់ ដូច្នេះសម្រេចបាននូវប្រេកង់ឡាស៊ែរបីដងដែលមានប្រសិទ្ធភាពទ្វេដងជាលើកដំបូង។ក្នុងឆ្នាំ 2001 លោក Liu et al ។បានរចនាគ្រោងការណ៍ដើម្បីសម្រេចបាននូវឡាស៊ែរបីពណ៌ដោយផ្អែកលើការផ្គូផ្គង quasi-phase ។ក្នុងឆ្នាំ 2004 លោក Zhu et al បានដឹងពីការរចនា superlattice អុបទិកនៃទិន្នផលឡាស៊ែរពហុរលក និងការអនុវត្តរបស់វានៅក្នុងឡាស៊ែររដ្ឋរឹងទាំងអស់។ក្នុងឆ្នាំ 2014 Jin et al ។បានរចនាបន្ទះសៀគ្វី photonic រួមបញ្ចូលគ្នា អុបទិក ដោយផ្អែកលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញLNផ្លូវអុបទិក waveguide (ដូចបង្ហាញក្នុងរូប) សម្រេចបាននូវការបង្កើត photons ជាប់គាំងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងម៉ូឌុល electro-optic ល្បឿនលឿននៅលើបន្ទះឈីបជាលើកដំបូង។នៅឆ្នាំ 2018 Wei et al និង Xu et al បានរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធដែនតាមកាលកំណត់ 3D ដោយផ្អែកលើLNគ្រីស្តាល់ និង​បាន​ដឹង​ពី​ទម្រង់​ធ្នឹម​មិន​លីនេអ៊ែរ​ដែល​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ដោយ​ប្រើ​រចនាសម្ព័ន្ធ​ដែន​តាមកាលកំណត់ 3D ក្នុង​ឆ្នាំ 2019។

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

បន្ទះឈីប photonic សកម្មរួមបញ្ចូលគ្នានៅលើ LN (ឆ្វេង) និងដ្យាក្រាមគំនូសតាងរបស់វា (ស្តាំ)

ការអភិវឌ្ឍនៃទ្រឹស្តី dielectric superlattice បានលើកកម្ពស់ការអនុវត្តនៃLNគ្រីស្តាល់និងគ្រីស្តាល់ ferroelectric ផ្សេងទៀតដល់កម្ពស់ថ្មី។ហើយបានផ្តល់ឱ្យពួកគេ។ការរំពឹងទុកកម្មវិធីសំខាន់នៅក្នុងឡាស៊ែររដ្ឋរឹងទាំងអស់ សិតប្រេកង់អុបទិក ការបង្ហាប់ជីពចរឡាស៊ែរ ទម្រង់ធ្នឹម និងប្រភពពន្លឺដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងការទំនាក់ទំនងកង់ទិច។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ០៣ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២២