报告人：于浩海
报告题目：三维度准相位匹配研究
报告时间：2021年10月24日（周日）上午9：30
报告地点：物电学院重点实验室428学术报告厅
主办单位：物理与电子工程学院、科学技术研究院
报告人简介：
于浩海，男，1981年10月出生，工学博士，教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，入选国家万人计划青年拔尖人才，德国“洪堡学者”等。主要从事光电功能晶体、激光技术与器件以及晶体物理方面的研究，先后承担或参与国家及省部级课题10余项，在Adv. Mater.、ACS Nano、Laser &Photon. Rev.、Appl. Phys. Lett.等材料学、光学、物理类刊物发表学术论文40余篇；授权国家发明专利6项。2008年毕业于山东大学晶体材料国家重点实验室获材料学博士学位，博士毕业论文获“全国优秀博士学位论文”提名“山东省优秀博士学位论文”以及“山东大学优秀博士学位论文”。毕业后留校工作，2011年入选德国“洪堡学者”在Max-Born-Institute for Nonlinear Optics and Ultrafast Spectroscopy合作研究；2012年归国后，被聘为副教授、硕士生导师；2014年被破格聘为教授；2015年被遴选为博士生导师。
报告摘要：
准相位匹配技术的关键是获取合适的周期或准周期结构，通常以操控铁电晶体中的铁电畴来实现。铁电晶体中存在反向平行的铁电畴，畴壁两侧的二阶非线性系数符号相反，因此其周期/准周期排列可实现对二阶非线性系数的相应调制。随着上世纪90年代以来电场极化畴操控技术的进步，准相位匹配技术得到了长足发展，特别是南京大学所制备的一维周期、准周期等畴结构组成光学超晶格实现了多种准相位匹配过程，发展了准相位匹配理论，发现了一系列新颖的物理现象，并已在“三基色”激光产生、光学“芯片”等方面获得实用。近年来，随着畴操控技术的不断进步，二维准相位匹配铁电晶体及相关器件迅速发展，其增加的调制自由度在多波长、多方向相位匹配方面展现出独特魅力，加深了人们对准相位匹配乃至非线性光学的认识。然而，三维准相位匹配对畴操控技术的要求更高，但相关研究目前仅存在于有限的理论探索层面。本论文面向准相位匹配技术的发展现状，集中于三维铁电畴结构的制备和三维准相位匹配过程的实验研究。以提拉法生长了具有天然三维堆垛铁电畴结构的钛酸钡钙(BCT)晶体，表征了基础物理性质，注重观察了三维自发畴结构的分布，计算了其三维倒格矢和可能实现准相位匹配的波长范围与条件;以该晶体作为非线性光学介质，利用其三维正交倒格矢，获得了宽波段三维准相位匹配过程;以飞秒激光直写畴加工技术在BCT晶体中通过近红外激光扫描加工了可控的三维铁电畴结构，构成三维非线性光子晶体，实现了三维准相位匹配，并在理论上细致分析了光波与倒格矢间的相互作用过程。