极性微晶玻璃陶瓷薄膜

免极化即强非线性

在玻璃中均匀嵌入极性微晶，无需任何极化处理即可产生比多晶和磷酸二氢钾更强的二阶非线性光学效应。

Liu, Dexuan · Zhu, Haolin · 张伟雄 · Xiaoming, Chen

Angewandte Chemie - International Edition 2023

参数信息

熔融温度

132 °C

玻璃化转变温度

40 °C

再结晶起始温度

78 °C

二阶非线性光学效应增强倍数（相对于多晶1）

25.6 ×

二阶非线性光学效应增强倍数（相对于KH2PO4）

3.1 ×

技术优势

无需极化

薄膜中极性微晶均匀取向，材料本身即具有二阶非线性光学效应，省去了电场极化步骤与设备。

低温可加工

熔融温度仅132 °C，玻璃化转变温度40 °C，再结晶起始温度78 °C，远低于常见无机非线性晶体加工温度，便于薄膜制备与器件集成。

非线性增强显著

该薄膜的非线性光学效应是多晶1的25.6倍、KH2PO4的3.1倍，在同类材料中表现突出。

应用场景

• 非线性光学器件：薄膜可直接用作倍频、电光调制等器件的核心元件，无需极化处理，简化器件制备。
• 激光频率转换：其强二阶非线性可用于激光频率转换，如将红外激光转换为可见光，且薄膜形态易集成。
• 集成光子学：薄膜制备工艺与光子集成兼容，可望在芯片上实现非线性光学功能，避免单晶键合难题。