飞秒激光调控非线性光学晶体和周期性纳米结构取向

作者：曹晶^*; Lancry Matthieu; Brisset Franois; Poumellec Bertrand^*

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(15): 10-18.

• 激光技术
• 纳米周期结构
• 铌酸锂
• 超快激光
• 晶体

通过高频(100～500 kHz)飞秒激光直写可在组成是Li2O-Nb2O5-SiO2的玻璃内部同时控制纳米非线性光学晶体和周期结构取向。该周期结构为发生纳米尺度相分离的晶态和非晶态交替结构，并可通过激光偏振方向来控制朝向。随着激光注入能量的增加出现了3个改性区间：低能量下改性非晶态，对氢氟酸(HF)的刻蚀速度高于玻璃基底；中能量下纳米晶体极轴趋向和激光偏振方向垂直，随着激光频率的提高，获得此区间的脉冲能量窗口急剧减小；高能量下微米晶粒，并且晶体的产生受写入模式影响(写入方向和激光偏振方向的夹角)。该研究发现有利于理解超快激光-物质相互作用和制备三维光器件。

• 单位
  清华大学; 材料学院