Broadband nonlinear Bragg diffraction from self-assembled structures in potassium tantalate niobate crystals

钽酸盐 铌酸钾 材料科学 宽带 衍射 钽酸锂 X射线晶体学 光学 布拉格定律 铌酸锂 光电子学 铁电性 物理 电介质
作者
Xing Wen,Zijian Zhang,Yu Wang,Xiangda Meng,Xinyu Jin,Bohan Xing,Jinyu Ruan,Xiaolin Huang,Chengpeng Hu,Peng Tan,Hao Tian
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (19)
标识
DOI:10.1063/5.0223405
摘要

Nonlinear optical process is a key technology to realize optical communication. Potassium tantalate niobate (KTa1−xNbxO3, KTN) crystals with large nonlinear optical coefficients are potential functional materials for realizing χ2 nonlinear optical processes. However, to accurately modulate the nonlinear optical signals of KTN crystals, the relationship between their second harmonic generation (SHG) properties and ferroelectric domain structures needs to be further investigated. Here, we report the special SHG processes generated by self-assembled structures in KTN crystals. Multimode quasi-phase matching and broadband nonlinear Bragg diffraction are achieved with the changing of polarizations and wavelengths of the fundamental wave. The physical processes behind the multi-polarization and multi-wavelength SHG properties of the KTN crystals are revealed. Our results about the multi-polarization and multi-wavelength SHG properties of KTN crystals will provide guidance for the design and realization of multimode nonlinear optical processes.
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