[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 单块铌酸锂超表面中的二次谐波产生

摘要： 非线性超表面中的二次谐波产生（SHG）已被证明是构建具有工程化空间波前的新型超薄光源的有效工具。然而，目前适用于此类超表面制备的二阶非线性材料主要局限于III-V族半导体（如GaAs、AlGaAs、GaP）。这类体系存在透明范围有限及非对角二阶极化率张量异常等限制。这些约束条件推动了对新材料的探索，其中铌酸锂被视为最具前景的非线性材料之一。近期虽已尝试多种方法（如等离子体腔[1]、自下而上技术[2]和绝缘体上铌酸锂[3]），但适用性仍有限。本研究提出一种单晶衬底上二阶非线性超表面的新设计理念，其不受薄晶体薄膜供应限制且适用于任何非中心对称材料。该方案使单晶铌酸锂超表面在1 GW/cm2泵浦强度下实现转换效率超过10^-5的蓝光二次谐波输出，为非线性超表面的实用化设计开辟了新途径。