Formación de frentes de onda no lineales con cristales fotónicos no lineales tridimensionales inducidos ópticamente

La generación de luz coherente con perfiles de amplitud y fase deseables a lo largo del espectro óptico es un tema clave en las tecnologías ópticas. La formación de frentes de onda no lineales ofrece una forma excepcional de lograr este objetivo al convertir un haz de luz incidente en el haz (o los haces) de diferente frecuencia con amplitud y fase moduladas espacialmente. La realización de tales procesos de conversión de frecuencia y formación depende críticamente de la coincidencia de las velocidades de fase de las ondas interactivas, para lo cual los cristales fotónicos no lineales (NPCs) con no linealidad cuadrática modulada espacialmente han mostrado un gran potencial. Aquí, presentamos la primera demostración experimental de la formación de frentes de onda no lineales con NPCs tridimensionales (3D) formados por un enfoque de inversión de dominio ferroeléctrico inducido por luz ultrarrápida. En comparación con las estructuras de baja dimensión utilizadas anteriormente, los NPCs 3D proporcionan todos los grados de libertad espaciales para la compensación del desajuste de fase en interacciones no lineales y, por lo tanto, constituyen un sistema sin precedentes para la generación y control de luz coherente a nuevas frecuencias.