李庚霖 贾曰辰陈峰

(山东大学物理学院,晶体材料国家重点实验室,济南 250100)

铌酸锂晶体具有卓越的电光和非线性光学性质,一直以来都被认为是最有前景的集成光子学基质材料之一.也正是由于铌酸锂晶体多方面优良的光学性能,近年来新兴的铌酸锂薄膜技术在集成光子学的研究中受到了极大的关注.借助于先进的微纳加工技术,许多高性能的铌酸锂集成光子学器件已经得以实现.本文总结了几种微纳加工技术在基于铌酸锂薄膜的片上光子学器件制备中的应用,介绍了铌酸锂薄膜片上光子学器件的最新进展,并展望了其在集成光子学研究中的潜在应用.

1 引 言

集成光子学平台可以在单片基质材料中集成高密度、多功能的微纳光学元件,能够灵活地实现有源(active)和无源(passive)等多种光子学功能,因此可以大幅度改善光子学系统的稳定性并提高其效率,同时也为光学系统的小型化、集成化提供了低成本、小尺寸、可扩展的解决方案[1].铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体是一种多功能的铁电材料,被称为光子学领域中的“硅”,具有出色的电光、非线性光学、声光和光折变特性.而基于LN 基质材料的集成光子学平台因其出色的光学特性,已在快速电光调制、非线性光学频率转换和频率梳生成等方面得到广泛的应用[2].LN 较宽的带隙使其具有紫外到中红外(0.35—5 µm)的较宽透明窗口,从而可以实现较宽波段范围内的多种光学应用.同时,LN 晶体是双折射单轴晶……