En 1962, Armstrong et al.propuso por primera vez el concepto de QPM (Quasi-phase-match), que utiliza el vector de red invertida proporcionado por superlattice para compensarpDesajuste de hasa en el proceso paramétrico óptico.La dirección de polarización de los ferroeléctricos.influencias la tasa de polarización no lineal χ². QPM se puede realizar preparando estructuras de dominio ferroeléctrico con direcciones de polarización periódicas opuestas en cuerpos ferroeléctricos, incluido el niobato de litio, tantalato de litio, yKTPcristales.El cristal LN es elmás ampliamenteusadomaterialen este campo.

En 1969, Camlibel propuso que el dominio ferroeléctrico deLNy otros cristales ferroeléctricos podrían invertirse utilizando un campo eléctrico de alto voltaje superior a 30 kV/mm.Sin embargo, un campo eléctrico tan alto podría perforar fácilmente el cristal.En ese momento, era difícil preparar estructuras finas de electrodos y controlar con precisión el proceso de inversión de la polarización del dominio.Desde entonces, se han hecho intentos para construir la estructura de múltiples dominios alternando laminación deLNcristales en diferentes direcciones de polarización, pero el número de chips que se pueden realizar es limitado.En 1980, Feng et al.Obtuvo cristales con estructura de dominio de polarización periódica mediante el método de crecimiento excéntrico al sesgar el centro de rotación del cristal y el centro simétrico del eje del campo térmico, y realizó la salida de duplicación de frecuencia del láser de 1,06 μm, que verificó laQPMteoría.Pero este método tiene gran dificultad en el control fino de la estructura periódica.En 1993, Yamada et al.resolvió con éxito el proceso de inversión de polarización de dominio periódico al combinar el proceso de litografía de semiconductores con el método de campo eléctrico aplicado.El método de polarización de campo eléctrico aplicado se ha convertido gradualmente en la principal tecnología de preparación de polarización periódica.LNcristal.En la actualidad, el polo periódicoLNcristal ha sido comercializado y su espesor puedebemás de 5 mm.

La aplicación inicial de polaridad periódicaLNEl cristal se considera principalmente para la conversión de frecuencia láser.Ya en 1989, Ming et al.propuso el concepto de superredes dieléctricas basado en las superredes construidas a partir de dominios ferroeléctricos deLNcristalesLa red invertida de la superred participará en la excitación y propagación de ondas de luz y sonido.En 1990, Feng y Zhu et al.propuso la teoría de la cuasi igualación múltiple.En 1995, Zhu et al.Superredes dieléctricas cuasi-periódicas preparadas mediante la técnica de polarización a temperatura ambiente.En 1997 se realizó la verificación experimental y acoplamiento efectivo de dos procesos paramétricos ópticos-la duplicación de frecuencia y la suma de frecuencia se realizaron en una superred cuasi-periódica, logrando así una duplicación de frecuencia triple láser eficiente por primera vez.En 2001, Liu et al.diseñó un esquema para realizar un láser de tres colores basado en la coincidencia de cuasi-fase.En 2004, Zhu et al realizaron el diseño de superredes ópticas de salida de láser de múltiples longitudes de onda y su aplicación en láseres de estado sólido.En 2014, Jin et al.diseñó un chip fotónico integrado de superred óptica basado en reconfigurableLNcamino óptico de guía de ondas (como se muestra en la figura), logrando por primera vez una generación eficiente de fotones entrelazados y una modulación electro-óptica de alta velocidad en el chip.En 2018, Wei et al y Xu et al prepararon estructuras de dominio periódico 3D basadas enLNcristales, y realizó una forma de haz no lineal eficiente utilizando estructuras de dominio periódico 3D en 2019.

Chip fotónico activo integrado en LN (izquierda) y su diagrama esquemático (derecha)

El desarrollo de la teoría de la superred dieléctrica ha promovido la aplicación deLNcristal y otros cristales ferroeléctricos a una nueva altura, y les dioimportantes perspectivas de aplicación en láseres de estado sólido, peine de frecuencia óptica, compresión de pulsos láser, modelado de haces y fuentes de luz entrelazadas en comunicación cuántica.