Em 1962, Armstrong et al.propôs pela primeira vez o conceito de QPM (Quasi-phase-match), que usa o vetor de rede invertido fornecido pela super-rede para compensarpincompatibilidade de hase no processo paramétrico óptico.A direção de polarização dos ferroelétricosinfluênciasa taxa de polarização não linear χ². QPM pode ser realizado preparando estruturas de domínio ferroelétrico com direções de polarização periódica opostas em corpos ferroelétricos, incluindo niobato de lítio, tantalato de lítio eKTPcristais.O cristal LN é omais amplamenteusadomaterialnesta área.

Em 1969, Camlibel propôs que o domínio ferroelétrico deLNe outros cristais ferroelétricos podem ser revertidos usando um campo elétrico de alta voltagem acima de 30 kV/mm.No entanto, um campo elétrico tão alto poderia facilmente perfurar o cristal.Naquela época, era difícil preparar estruturas de eletrodos finos e controlar com precisão o processo de reversão de polarização de domínio.Desde então, foram feitas tentativas para construir a estrutura multidomínio alternando a laminação deLNcristais em diferentes direções de polarização, mas o número de chips que podem ser realizados é limitado.Em 1980, Feng et al.obtiveram cristais com estrutura de domínio de polarização periódica pelo método de crescimento excêntrico, polarizando o centro de rotação do cristal e o centro assimétrico do campo térmico, e realizaram a saída de duplicação de frequência do laser de 1,06 μm, que verificou aQPMteoria.Mas este método tem grande dificuldade no controle fino da estrutura periódica.Em 1993, Yamada et al.resolveu com sucesso o processo de inversão de polarização de domínio periódico, combinando o processo de litografia de semicondutores com o método de campo elétrico aplicado.O método de polarização de campo elétrico aplicado tornou-se gradualmente a principal tecnologia de preparação de pólos periódicosLNcristal.Atualmente, a revista periódicaLNcristal já foi comercializado e sua espessura podebemais de 5mm.

A aplicação inicial de pólos periódicosLNcristal é considerado principalmente para conversão de frequência de laser.Já em 1989, Ming et al.propôs o conceito de super-redes dielétricas baseado nas super-redes construídas a partir de domínios ferroelétricos deLNcristais.A rede invertida da super-rede participará da excitação e propagação das ondas luminosas e sonoras.Em 1990, Feng e Zhu et al.propôs a teoria de múltiplos quase emparelhamento.Em 1995, Zhu et al.preparou superredes dielétricas quase-periódicas pela técnica de polarização à temperatura ambiente.Em 1997, foi realizada a verificação experimental e o acoplamento efetivo de dois processos paramétricos ópticos-a duplicação de frequência e a soma de frequência foram realizadas em uma superrede quase periódica, alcançando assim, pela primeira vez, a duplicação de frequência tripla eficiente do laser.Em 2001, Liu et al.projetou um esquema para realizar o laser de três cores com base na correspondência de quase fase.Em 2004, Zhu et al realizaram o projeto de super-rede óptica de saída de laser multi-comprimento de onda e sua aplicação em lasers de estado sólido.Em 2014, Jin e cols.projetou um chip fotônico integrado superlattice óptico baseado emLNcaminho óptico de guia de onda (como mostrado na figura), alcançando a geração eficiente de fótons emaranhados e modulação eletro-óptica de alta velocidade no chip pela primeira vez.Em 2018, Wei et al e Xu et al prepararam estruturas de domínio periódico 3D com base emLNcristais e realizou uma modelagem de feixe não linear eficiente usando estruturas de domínio periódico 3D em 2019.

Chip fotônico ativo integrado no LN (esquerda) e seu diagrama esquemático (direita)

O desenvolvimento da teoria da super-rede dielétrica tem promovido a aplicação deLNcristal e outros cristais ferroelétricos a uma nova altura, e deu-lhesimportantes perspectivas de aplicação em lasers de estado sólido, pente de frequência óptica, compressão de pulso a laser, modelagem de feixe e fontes de luz emaranhadas em comunicação quântica.