Highly Efficient Ultraviolet Harmonic Generation Based on Coupled Guided Mode Resonances in Lithium Niobate Metasurfaces

铌酸锂 紫外线 模式(计算机接口) 锂(药物) 二次谐波产生 谐波 材料科学 光电子学 光学 物理 激光器 声学 计算机科学 医学 操作系统 内分泌学
作者
Zhuoqun Wang,Bohan Li,Ning Lu,Zhanghua Han,Lei Xu,Mohsen Rahmani,Yuechen Jia,Feng Chen
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
卷期号:19 (22)
标识
DOI:10.1002/lpor.202501010
摘要

Abstract As one of the most versatile and attractive materials for photonics, lithium niobate (LiNbO 3 , LN) exhibits exceptional electro‐optic, nonlinear‐optic, and acousto‐optic properties, along with a bandgap of 3.93 eV (315 nm), designating it as an ideal candidate for nonlinear optics within the near‐ultraviolet (near‐UV) spectral region (320–400 nm). However, efficient UV emission from LN nonlinear metasurfaces remains rare, primarily due to the challenges associated with achieving high‐quality nano‐structuring of LN meta‐atom sizes comparable to UV wavelengths. This study investigates the design and performance of high‐quality LN metasurfaces optimized for enhanced nonlinear optical interactions, particularly second harmonic generation (SHG) in the near‐UV range. The designed metasurface consists of arrayed nano‐disks created through the partial etching of a LNOI thin film layer. These nano‐structures introduce discrete translational symmetry, enabling the folding of guided‐mode dispersion into the first Brillouin zone and facilitating the formation of high‐quality‐factor guided mode resonances (GMRs). Importantly, significant field localization and strongly coupled resonances are demonstrated by finely tuning the coupling strength of two spectrally close GMRs, resulting in enhanced SHG at 394 nm with a record‐high absolute conversion efficiency of 1.36 × 10 −3 . These findings underscore the potential of GMR‐based LN metasurfaces for advancing nonlinear optical applications and highlight their effectiveness in efficiently harnessing light‐matter interactions at the nanoscale.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
六六发布了新的文献求助10
刚刚
盖世汤圆完成签到,获得积分10
刚刚
七七完成签到,获得积分10
1秒前
wsy完成签到,获得积分10
2秒前
王小西完成签到 ,获得积分10
2秒前
自然的平蓝完成签到,获得积分10
3秒前
又晴发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
上上签完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
junmahmu完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
花雨黎伞发布了新的文献求助10
6秒前
Clover04完成签到,获得积分10
6秒前
xelloss完成签到,获得积分10
8秒前
xin完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
xinL完成签到,获得积分10
8秒前
raditivecooling完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
wang完成签到,获得积分10
9秒前
英姑应助frog采纳,获得10
10秒前
xxxxj完成签到,获得积分10
11秒前
qizhang完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
ncuwzq完成签到,获得积分0
12秒前
独特的笑天完成签到,获得积分10
12秒前
一斤发布了新的文献求助10
12秒前
Elanie完成签到,获得积分10
13秒前
拓跋涵易发布了新的文献求助10
13秒前
含糊的无声完成签到,获得积分10
14秒前
wengjc92发布了新的文献求助10
14秒前
高贵烧鹅完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
xiaomi完成签到,获得积分10
14秒前
不想看文献完成签到,获得积分10
15秒前
NexusExplorer应助李lll采纳,获得10
15秒前
hanyangyang完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314917
关于积分的说明 20340838
捐赠科研通 7358285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317049
关于科研通互助平台的介绍 2465590
邀请新用户注册赠送积分活动 2331996