铁电NbOCl2全息器件中各项异性与温度可调谐二次谐波涡旋光束的生成及其应用前景

来自研究人员的最新研究针对光学涡旋光束在提升数据容量方面的需求，利用二维铁电材料NbOCl2开发出超薄叉形全息光栅，实现了各向异性和温度可调谐的二次谐波涡旋光束生成。该工作通过偏振分辨拉曼测量和温度依赖二次谐波强度分析，不仅阐明了材料各向异性行为，还确定了居里温度，为集成光子器件和量子光学芯片提供了新型偏振敏感与温度开关非线性光学平台。

　　

具有螺旋相位波前的光学涡旋光束因其轨道角动量无限取值的特点，在提升数据容量方面展现出巨大潜力。研发芯片级涡旋光束生成平台对多种应用至关重要。与此同时，具有独特光学性质的二维材料为开发多功能超薄光子器件提供了基础。本研究通过超薄铁电二氯化氧铌（NbOCl₂）叉形全息光栅，展示了各向异性且温度可调谐的二次谐波涡旋光束生成。通过偏振分辨拉曼光谱测量，研究人员解析了NbOCl₂晶体中拉曼模式的各向异性行为。实验证明，无论叉形光栅与NbOCl₂薄片的晶体学取向如何，均可产生各向异性和温度可调的二次谐波涡旋光束。此外，通过测量温度依赖的二次谐波生成强度，确定了铁电NbOCl₂晶体的居里温度。这项研究为开发先进的偏振敏感和温度开关非线性光子器件开辟了新途径，未来可应用于集成光子器件、量子光学芯片和光通信等领域。作者声明无利益冲突。