微米尺寸铌酸锂晶体回音壁模式微腔的制备和光学非线性增强研究

项目名称： 微米尺寸铌酸锂晶体回音壁模式微腔的制备和光学非线性增强研究

项目编号： No.11374165

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 薄方

作者单位： 南开大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 回音壁模式微腔依靠全内反射将光限制在腔内，因为同时具有较高的品质因子Q和较小的模式体积V，腔内光场强度及其与物质的相互作用显著增强，所以广泛应用于非线性光学、量子光学和传感等领域。由铌酸锂等非线性晶体制备而成的微腔在非线性光学应用方面具有得天独厚的优势。目前，微米尺寸晶体材料微腔的Q值普遍不高，一般为1e3到1e4，与毫米尺寸晶体材料微腔的Q值相比存在3-4个数量级的差距。微米尺寸晶体材料微腔与毫米腔相比，具有模式体积小、易于集成和与光通信系统兼容的优点，因此其Q值的提高和光学非线性增强具有重要的学术和应用价值。在本项目中，我们拟通过选用高质量铌酸锂晶体，优化微腔结构设计以及包括超高温表面平滑处理在内的加工工艺流程，来制备微米尺寸高品质因子铌酸锂晶体回音壁模式微腔，并利用微腔的光场局域增强效应和慢光增强效应，在铌酸锂微腔内开展紫外倍频输出和光学参量振荡等非线性光学效应增强的研究。

中文关键词： 微腔；铌酸锂；非线性光学；和频；电光效应

英文摘要： Whispering gallery mode (WGM) micro-resonators, based on total internal reflection and possessing high quality factor Q and small mode volume V, have found applications in many areas such as nonlinear optics, quantum optics and sensors. These applications

英文关键词： micro-cavities；lithium niobate；nonlinear optics；sum-frequency generation；electro-optic modulation