El niobato de litio µm con polarización periódica (PPLN) es un material óptico no lineal ampliamente utilizado para la conversión eficiente de frecuencia, como la generación de segundos armónicos (SHG), la generación de frecuencias de µm (SFG), la generación de frecuencia diferencial (DFG) y la oscilación paramétrica óptica (OPO). La clave de la funcionalidad del PPLN reside en el uso de la adaptación de cuasifase (QPM), que se logra mediante la polarización periódica de los dominios ferroeléctricos dentro del cristal de niobato de litio de µm (LiNbO₃).
El proceso de polarización patentado de Covesion permite la fabricación de rejillas polarizadas periódicamente de alta calidad con una amplia gama de diseños.
Esta guía proporciona una descripción general de los diseños de rejillas de cristal PPLN y su idoneidad para diferentes aplicaciones.
Coincidencia de cuasifase (QPM)
El QPM compensa los desajustes de fase en interacciones no lineales invirtiendo periódicamente el coeficiente no lineal d₃₃ dentro del cristal PPLN. La condición de coincidencia de fase se define por [1] :
dónde:
- k p , k s , k i son los cto de las ondas p µm p, señal y ociosa,
- ⋀ es el período de sondeo,
- ∆k es el desajuste de fase.
La selección adecuada del período de polarización garantiza una transferencia de energía eficiente en el proceso de conversión de frecuencia deseado. El período de polarización requerido varía con la temperatura, la longitud de onda y la dispersión del material, lo que requiere un control preciso de la fabricación de la rejilla.
Tipos de diseños de rejillas
Covesion fabrica una amplia variedad de diseños de rejillas, disponibles en versiones estándar y personalizadas.
Rejillas de un solo período
Una estructura periódica única utilizada para la coincidencia de fase de banda estrecha, generalmente optimizada para una longitud de onda y temperatura específicas.
Rejillas multiperiodo
Integración de múltiples estructuras de rejilla de un solo período dentro del mismo cristal, lo que permite la coincidencia de fases en un amplio rango de longitudes de onda
Rejillas chirriantes y aperiódicas
Un período de polarización de variación continua diseñado para aplicaciones de adaptación de fase de banda ancha y compresión de pulsos. El diseño puede ser lineal o aperiódico para optimizar la conversión en múltiples longitudes de onda y controlar con precisión el espectro de salida µm .
Rejillas de abanico
Un período de polarización variable espacialmente que permite la coincidencia de fase en un rango de longitudes de onda mediante la traslación del haz a lo largo del ancho del cristal. Esto permite ajustar la longitud de onda del cristal a una temperatura fija. Esto se utiliza a menudo en sistemas OPO para la generación de infrarrojo medio ajustable mediante una combinación de ajuste de temperatura y espacial.
S µm maría
El diseño de rejilla de cristal PPLN permite una conversión de frecuencia eficiente mediante la adaptación de cuasi-fase. Mediante una cuidadosa selección y optimización del período de polarización, la estructura y las técnicas de fabricación, las rejillas PPLN pueden adaptarse a una amplia gama de aplicaciones ópticas, abarcando toda la ventana de transmisión de niobatos de litio µm , desde 390 nm hasta 6 µm. Contáctenos para obtener más información sobre los diseños de cristal estándar y personalizados que ofrecemos.
Referencias
- J. A. Armstrong, “Interacciones entre ondas de luz en un dieléctrico no lineal”, Phys. Rev. 127 (6), 1918 (1962)
