Микродоменная инженерия в волноводных и слоистых структурах на основе сегнетоэлектриков для применений в элементах фотоники (Миниобзор)

Представлен обзор результатов исследований сегнетоэлектрических нано- и микродоменных структур, сформированных в оптических волноводах на LiNbO$_3$. В волноводном сэндвиче LNOI (LiNbO$_3$-on-insulator) полярной $(Z)$ ориентации полем зонда AFM записаны нанодоменные структуры заданной конфигурации и исследованы их свойства. На доменных стенках обнаружена статическая проводимость $\sigma_{\text{DW}}$. Ее оценка выполнена с помощью оригинального метода, основанного на характеристиках AFM записи доменов. Найденная величина $\sigma_{\text{DW}}\approx8\cdot10^{-4}$ (Ом$\,{\cdot}\,$см)$^{-1}$ не менее, чем на 12 порядков, превышает объемную проводимость LiNbO$_3$. В планарных оптических волноводах He : LiNbO$_3$ и Ti : LiNbO$_3$, сформированных на неполярных ($X$ и $Y$) поверхностях кристалла электронно-лучевым методом,записаны микродоменные решетки с заданными периодами. Исследования нелинейно-оптического преобразования излучения в записанных структурах показали, что оптимальные характеристики волноводного преобразования во вторую гармонику достигаются при соответствии глубины записанных доменов $T_d$ толщине волноводного слоя. Величина $T_d$ задается ускоряющим напряжением $(U)$ SEM.