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Spatially engineered nonlinearity in resonant metasurfaces

Photonics Research 2023年第2期11卷 252-259页

作者： ANNA FEDOTOVA MOHAMMADREZA YOUNESI maximilian weissflog DENNIS ARSLAN THOMAS PERTSCH ISABELLE STAUDE FRANK SETZPFANDT Institute of Solid State Physics Friedrich Schiller University Jena07743 JenaGermany Institute of Applied Physics Abbe Center of PhotonicsFriedrich Schiller University Jena07745 JenaGermany Max Planck School of Photonics 07745 JenaGermany Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering 07745 JenaGermany

Spatial engineering of the nonlinear susceptibility χ^((2)) in resonant metasurfaces offers a new degree of freedom in the design of the far-field response of second-harmonic generation(SHG). We demonstrate this by applying electric field poling to lithium niobate(LN) thin films, which inverts the spontaneous polarization and thus the sign of χ^((2)). Metasurfaces fabricated in periodically poled LN films reveal the distinct influence of theχ^((2))-patterning on the spatial distribution of the second harmonic. This work is a first step toward far-field engineering of SHG in metasurfaces with electric field poling.

关键词： resonant surfaces harmonic

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