基于超表面技术的锂铌酸盐光电检测性能提升

《Advanced Optical Materials》：Metasurface-Enhanced Photodetection in Lithium Niobate

氮化锂超表面光探测器通过共振结构增强局部电场，在532nm激发波长下实现26倍光电流提升，为集成非线性光学、电光调制和高效光检测的一体化平台提供新方案。

　　

摘要

绝缘体上的锂铌酸盐（LNOI）是一个多功能的光子集成平台，然而光电探测器的开发受到锂铌酸盐宽带隙以及缺乏PN结的阻碍，而PN结对于传统的光电探测机制至关重要。现有的方法，例如利用外部电场下锂铌酸盐带隙内的导带与缺陷能级之间的跃迁，由于光与物质的相互作用较弱而受到限制，从而降低了其效率。在这项工作中，研究人员展示了一种基于超表面的锂铌酸盐光电探测器，该超表面通过结构共振增强了局部电场，显著提高了光电流的产生。通过调节超表面的共振频率以匹配532纳米的激发波长，与未经改性的锂铌酸盐薄膜相比，光电流增强了26倍。这项工作提出了一种改进基于锂铌酸盐的光电探测器的新方法，使得在单一锂铌酸盐平台上实现非线性光学、电光调制和高效光电探测成为可能。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。