ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ ВТОРОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ГАРМОНИКИ В ДОМЕННЫХ СТРУКТУРАХ НИОБАТА ЛИТИЯ
https://doi.org/10.32362/2500-316X-2016-4-4-3-12
Аннотация
В работе представлены экспериментальные и теоретические результаты исследования нелинейно-оптических свойств доменных структур ниобата лития, созданных с помощью сфокусированного электронного пучка. Экспериментальные результаты получены с помощью методики сканирующей конфокальной микроскопии, позволяющей проводить недеструктивный анализ геометрических объемных параметров доменных структур, благодаря высокой чувствительности второй оптической гармоники к сегнетоэлектрической поляризации исследуемого материала. Показано наличие периодического сигнала мощности второй оптической гармоники в местах расположения доменных структур. На основе модели Бойда произведено численное моделирование мощности второй оптической гармоники в объеме кристалла с учетом фокусировки оптического излучения в его объеме. Показано согласование полученных теоретических и экспериментальных результатов. Продемонстрирована возможность определения объемных параметров доменных структур с помощью конфокальной нелинейно-оптической микроскопии.
Список литературы
1. Myers L.E. [et al.] Quasi-phase-matched optical parametric oscillators in bulk periodically poled LiNbO3 // J. Opt. Soc. Am. B. 1995. V. 12, № 11. P. 2102-2116.
2. Wooten E.L. [et al.] A review of lithium niobate modulators for fiber-optic communications systems // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2000. V. 6, № 1. P. 69-82.
3. Lucchi F. [et al.] Very low voltage single drive domain inverted LiNbO(3) integrated electro-optic modulator // Opt. Express. 2007. V. 15, № 17. P. 10739-10743.
4. Chen F. Micro- and submicrometric waveguiding structures in optical crystals produced by ion beams for photonic applications // Laser Photon. Rev. 2012. V. 6, № 5. P. 622-640. Экспериментальное исследование и расчет эффективности генерации второй оптической гармоники в доменных структурах ниобата лития
5. Volk T.R. [et al.] Microdomain patterns recorded by an electron beam in he-implanted optical waveguides on X-Cut LiNbO3 crystals // J. Light. Technol. 2015. V. 33, № 23. P. 4761- 4766.
6. Uesu Y. [et al.] 3D images of inverted domain structure in LiNbO3 using SHG interference microscope // Ferroelectrics. 2004. V. 304, № 1. P. 99-103.
7. Kaneshiro J. [et al.] Three-dimensional observations of polar domain structures using a confocal second-harmonic generation interference microscope // J. Appl. Phys. 2008. V. 104, № 5. P. 1-7.
8. Stoller P. [et al.] Quantitative second-harmonic generation microscopy in collagen // Appl. Opt. 2003. V. 42, № 25. P. 5209-5219.
9. Stoller P. [et al.] Polarization-modulated second harmonic generation in collagen // Biophys. J. 2002. V. 82, № 6. P. 3330-3342.
10. Boyd R.W. Nonlinear Optics. 3rd Edition. Academic Press, 2008. 613 p.
11. Feng S., Winful H.G. Physical origin of the Gouy phase shift. // Opt. Lett. 2001. V. 26, № 8. P. 485-487.
12. Byer R.L. Nonlinear optical phenomena and materials // Annu. Rev. Mater. Sci. 1974. V. 4. P. 147-190.
13. Kleinman D.A., Ashkin A., Boyd G.D. Second-harmonic generation of light by focused laser beams // Phys. Rev. 1966. V. 145, № 1. P. 338-379.
14. Byer R.L., Herbst R.L. Parametric oscillation and mixing // Nonlinear Infrared Gener. 1977. P. 81-137.
15. Kaneshiro J., Uesu Y., Fukui T. Visibility of inverted domain structures using the second harmonic generation microscope: Comparison of interference and non-interference cases // J. Opt. Soc. Am. B. 2010. V. 27, № 5. P. 888.
16. Yokota H., Kaneshiro J., Uesu Y. Optical second harmonic generation microscopy as a tool of material diagnosis // Phys. Res. Int. 2012. V. 2012.
17. Palik E.D. Handbook of Optical Constants of Solids. Academic Press, 1998. 804 p.
Рецензия
Для цитирования:
Лавров С.Д. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ ВТОРОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ГАРМОНИКИ В ДОМЕННЫХ СТРУКТУРАХ НИОБАТА ЛИТИЯ. Russian Technological Journal. 2016;4(4):3-12. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2016-4-4-3-12
For citation:
Lavrov S.D. CALCULATION OF THE OPTICAL SECOND HARMONIC GENERATION EFFICIENCY IN THE LITHIUM NIOBATE DOMAIN STRUCTURES. Russian Technological Journal. 2016;4(4):3-12. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2500-316X-2016-4-4-3-12
Просмотров: 278
Послать статью по эл. почте 