日前，济南量子技术研究院与山东大学合作，设计并构建一种实时监测装置用于探究周期极化铌酸锂(PPLN)晶体的铁电畴反转动力学，并通过设计新型微纳电极结构，获得更高成核密度，用于制备高精度、高灵活性的周期极化铌酸锂晶体，为量子通信、光电对抗、激光显示、生物检测等领域的应用带来新的契机。
光学超晶格晶体是一种重要的非线性光学频率转换晶体，具有频率转换效率高、设计自由、体积小、成本低等优点，可以实现基质晶体透光范围内任何波长的激光输出。基于铌酸锂铁电畴的光学超晶格结构(周期极化铌酸锂，PPLN)是非线性倍频、合频、差频、光参量振荡应用的重要器件，广泛应用于量子通信、光电对抗、单光子成像等技术领域，但是由于畴结构调控动力学不明确，实现精确的超晶格结构一直是制备特定光学应用的主要障碍。如何实时监测铌酸锂光学超晶格的制备过程，探索畴生长动力学以获得高精度的超晶格结构是关键问题之一。
科研团队设计并构建了一套简便的实时监测系统，提出一种多孔电极结构，可以更有效、更可控地利用局域电场，从而获得更高的畴核密度和更高的均匀性。采用多孔电极结合实时监测系统，获得2毫米厚的高质量PPLN晶体。采用单共振光学参量振荡技术实现1064.2到3402.4纳米的非线性光转换，非线性光效率高达26.2%。这项工作为精密超晶格结构的制备提供了一条有效的途径。
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