通过可见连续波激光照射实现 LiNbO3 晶体的全光学畴反转
材料科学
2024-10-07 v1 应用物理
光学
摘要
LiNbO3 是一种卓越的多功能材料，其中铁电畴工程至关重要。自发极化的这一自由度极大地增强了 LiNbO3 的适用性，例如在非线性光子学中。然而，传统的电场极化存在几个缺点。即，电极的光刻图案化既繁琐又昂贵，且空间分辨率受限。在本研究中，我们报告了使用连续波可见光实现 LiNbO3 晶体全光学畴反转的首种方法。虽然我们主要关注掺铁 LiNbO3，但该方法在未掺杂同成分 LiNbO3 中的适用性也得到了展示。该技术异常简单、低成本且易于实现。它依赖于常见的元素：低/中等功率的光源、基础光学器件和导电周围介质（例如水）。光诱导畴反转通过结合多种实验技术得到了明确的证明和表征：带电微粒子的热电捕获、选择性化学刻蚀、表面形貌轮廓测量、扫描电子显微镜和 3D 切伦科夫显微镜。深入研究了光强度、曝光时间、激光光斑尺寸和周围介质的影响。总体而言，我们的全光学方法提供了实现 LiNbO3 铁电畴工程的直接途径，有望激发旨在开发光伏 LiNbO3 平台新型光电应用的新研究。
引用
@article{arxiv.2312.13291,
title = {All-Optical Domain Inversion in LiNbO3 Crystals by Visible Continuous-Wave Laser Irradiation},
author = {Carlos Sebastián-Vicente and Jörg Imbrock and Simon Laubrock and Olga Caballero-Calero and Angel García-Cabañes and Mercedes Carrascosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13291},
year = {2024}
}