Quasi-phase Matching Using Total Internal Reflection and Optical Rotation

p {margin: 0; padding: 0;} .ft00{font-size:21px;font-family:NimbusSansBold;color:#000000;} .ft01{font-size:18px;font-family:NimbusSansBold;color:#000000;} .ft02{font-size:15px;font-family:OpenSymbol;color:#000000;} .ft03{font-size:18px;font-family:NimbusSans;color:#000000;} .ft04{font-size:18px;line-height:23px;font-family:NimbusSans;color:#000000;} QUASI-PHASE MATCHING USING TOTAL INTERNAL REFLECTION AND OPTICAL ROTATION Introduction  Quasi-phase matching (QPM) techniques used to overcome phase mismatchin nonlinear optics  Periodic   poling   has   fabrication   errors   that   cause   decreased   harmonicgeneration  Optical rotation QPM (ORQPM) gives higher efficiency than conventional QPM Operational Principle  ORQPM based on total internal reflection (TIR) in electro-optic chiral materials  External electric field controls polarization rotation  Combines   ORQPM   and   fractional   QPM   for   efficient   second   harmonicgeneration Phase Matching Conditions  Ideal ORQPM: rotation period = 2 x coherence length  Near optimal achieved with rotation period = 8 x coherence length  101 bounces needed for 2π polarization rotation of second harmonic Modeling and Simulation  Numeric-analytical   model   accounts   for   losses,   surface   roughness,   phaseshifts  MgO:LN crystal slab with Y2O3 thin film coating analyzed  Beam propagation and second harmonic generation simulated Key Results  Highest efficiency with incident angle around 40 degrees  Thin film thickness of 2 μm gives best performance  External electric field controls polarization rotation period Conclusion  Near optimal ORQPM enables efficient nonlinear frequency conversion  Model provides guidelines for designing integrated ORQPM devices