В 1962 году Армстронг и соавт.впервые предложил концепцию QPM (квазифазовое согласование), в которой используется инвертированный вектор решетки, обеспечиваемый сверхрешеткой, для компенсацииpимеет рассогласование в оптическом параметрическом процессе.Направление поляризации сегнетоэлектриковвлияниеs скорость нелинейной поляризации χ². QPM может быть реализован путем создания сегнетоэлектрических доменных структур с противоположными периодическими направлениями поляризации в сегнетоэлектрических телах., включая ниобат лития, танталат лития иКТПкристаллы.Кристалл LNнаиболее широкоиспользовалматериалв этом поле.

В 1969 году Камлибель предположил, что сегнетоэлектрический доменLNи другие сегнетоэлектрические кристаллы можно было бы обратить вспять, используя электрическое поле высокого напряжения выше 30 кВ / мм.Однако такое сильное электрическое поле могло легко пробить кристалл.В то время было сложно изготовить тонкие электродные структуры и точно контролировать процесс переполяризации доменов.С тех пор были предприняты попытки построить многодоменную структуру путем чередующегося ламинирования доменов.LNкристаллы в разных направлениях поляризации, но количество чипов, которые можно реализовать, ограничено.В 1980 году Фэн и соавт.получили кристаллы с периодической поляризационной доменной структурой методом эксцентричного роста путем смещения центра вращения кристалла и осесимметричного центра теплового поля, а также реализовали удвоение частоты лазера с длиной волны 1,06 мкм, что подтвердилоQPMтеория.Но этот метод имеет большие трудности в точном контроле периодической структуры.В 1993 г. Ямада и соавт.успешно решил процесс инверсии поляризации периодического домена, объединив процесс полупроводниковой литографии с методом прикладного электрического поля.Прикладной метод поляризации электрического поля постепенно стал основной технологией подготовки периодических поляризаций.LNкристалл.В настоящее время периодический полюсLNкристалл был коммерциализирован, и его толщина можетbeболее 5 мм.

Первоначальное применение периодического поляризованногоLNкристалл в основном рассматривается для преобразования частоты лазера.Еще в 1989 г. Ming et al.предложил концепцию диэлектрических сверхрешеток на основе сверхрешеток, построенных из сегнетоэлектрических доменовLNкристаллы.Перевернутая решетка сверхрешетки будет участвовать в возбуждении и распространении световых и звуковых волн.В 1990 году Фэн и Чжу и соавт.предложил теорию множественного квазисовпадения.В 1995 г. Чжу и соавт.приготовлены квазипериодические диэлектрические сверхрешетки методом поляризации при комнатной температуре.В 1997 году была проведена экспериментальная проверка и эффективная связь двух оптических параметрических процессов.-удвоение частоты и суммирование частоты реализовано в квазипериодической сверхрешетке, что позволило впервые добиться эффективного лазерного тройного удвоения частоты.В 2001 г. Лю и соавт.разработал схему реализации трехцветного лазера на основе квазифазового синхронизма.В 2004 году Чжу и др. реализовали конструкцию оптической сверхрешетки для многоволнового лазерного излучения и ее применение в полностью твердотельных лазерах.В 2014 году Джин и соавт.разработал оптический интегрированный фотонный чип со сверхрешеткой на основе реконфигурируемогоLNволноводный оптический путь (как показано на рисунке), впервые обеспечивающий эффективную генерацию запутанных фотонов и высокоскоростную электрооптическую модуляцию на чипе.В 2018 году Вей и др., а также Сюй и др. подготовили трехмерные периодические доменные структуры на основеLNкристаллов и реализовали эффективное нелинейное формирование пучка с использованием трехмерных периодических доменных структур в 2019 году.

Встроенный активный фотонный чип на LN (слева) и его принципиальная схема (справа)

Развитие теории диэлектрических сверхрешеток способствовало применениюLNкристалл и другие сегнетоэлектрические кристаллы на новую высоту, и учитывая ихважные перспективы применения в полностью твердотельных лазерах, гребенке оптических частот, сжатии лазерных импульсов, формировании луча и запутанных источниках света в квантовой связи.