Conversion de fréquence non linéaire optimisée en longueur d'onde à l'aide d'un guide d'ondes à cristaux liquides

Les cristaux liquides (LC) ont un indice de réfraction largement ajustable qui peut être exploité pour contrecarrer la dispersion optique et ainsi étendre la plage sur laquelle la lumière peut être convertie efficacement.

Généralement, la modération de la longueur d'onde émanant d'un cristal nécessite une gestion de la température ou un réglage d'angle pour maintenir l'accord de phase. Ces méthodes peuvent être lentes et nécessiter plusieurs cristaux et un réglage mécanique complexe. De plus, les réseaux couramment utilisés entraînent des conversions de longueur d'onde inefficaces. Les cristaux liquides éliminent ces problèmes et permettent une conversion de longueur d'onde non linéaire, rapide, réglable et à haut rendement.

Cette innovation utilise un cristal de niobate de lithium non linéaire revêtu d'un cristal liquide. Les LC ont un indice de réfraction largement réglable qui change avec la tension. Niobate de lithium (LiNbO₃ ) agit comme un guide d'onde planaire non linéaire et est transparent du visible à l'infrarouge moyen. Le fort confinement dans le guide d'ondes permet des intensités plus élevées et une conversion non linéaire efficace, même à des niveaux de puissance assez faibles.

Cette configuration produit une conversion de longueur d'onde non linéaire efficace qui correspond à la phase de la pompe et de la longueur d'onde du signal lorsqu'elles traversent le cristal. De plus, les temps de transition sont inférieurs à 100 microsecondes, permettant une commutation de longueur d'onde à une fréquence de 10 KHz.

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