改变激光频率的人造光学结构首次以三维方式制造

发布日期：2018-11-18 来源： Cell Press 浏览次数：60

操纵光的频率，从而改变其颜色，对于改善显示和光通信至关重要。光学物理学家经常使用专门设计的一维和二维结构，称为“非线性光子晶体”，来转换穿过它们的激光频率。现在，一个国际物理学家团队创造了第一个三维非线性光子晶体，为更高效的光学器件打开了大门。

1D和2D非线性光子晶体的问题在于它们只能在有限的入射角范围内改变输入激光束的颜色。“只有通过3D才能实现变频的全部潜力，”首席研究员Wieslaw Krolikowski说道，他是多哈的卡塔尔德克萨斯A&M大学的光学物理学家。“它将允许一种完全新颖的设备类，”他解释说，包括用于计算机的更稳定的存储器存储设备和用于片上数据处理的更高效的设备。

Krolikowski及其同事使用超短激光束稍微改变了特定离子在钛酸钡钙晶体内部的位置。这使他们能够根据需要从晶体中制作出3D材料，从而改变输入光的频率。

“至关重要的是，我们没有破坏水晶的结构，”Krolikowski说。“这花了我们几年时间。”他们的3D非线性光子晶体只有100微米左右，而团队的下一个挑战是使用更便宜的材料设计更大的毫米级晶体，使其更适合商业应用。