В последние десятилетия было разработано целое семейство кристаллов, которые служат активной средой в этих системах. Такие материалы обладают нецентросимметричной структурой и эффективно преобразовывают свет через нелинейные оптические процессы (генерация суммарных, разностных частот, оптические гармоники и т.д.).
Коммерчески доступные неорганические кристаллы, такие как BaB2O4 (BBO), LiB3O5 (LBO), KH2PO4 (KDP) и KTiOPO4 (KTP), известны своей стабильностью и высоким порогом оптического пробоя, однако их эффективность в преобразовании излучения ограничена. Главным образом это объясняется небольшими объемами элементарных ячеек, которые задают относительно невысокие значения нелинейной восприимчивости. Напротив, органические материалы, такие как, например, кристаллы, принадлежащие к семейству аминокислот (L-аргинин и L-метионин) демонстрируют на порядки более высокие значения дипольного момента и нелинейной восприимчивости. Однако страдают от низкой структурной стабильности, что приводит к снижению как порога оптического пробоя, так и общей долговечности конечного устройства.
Логичным решением в данном случае видится взаимная интеграция органических и неорганических блоков в рамках одной структуры. Металл-органические каркасы, объединяющие в себе достоинства каждого из двух типов, изначально создавались химиками для химических применений: сорбции газа и катализа. Однако в последнее десятилетие они привлекают к себе все больше внимания, как материалы способные дать новый импульс развития нелинейной оптике и фотонике. Подробности темы в подкасте «3.14 Будущее наступило» раскроет Николай Жесткий, аспирант второго года, инженер физического факультета ИТМО.
Проект создан при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
