SHG Mikroskopie

Seit langem bestand ein großes Interesse an der Visualisierung von ferroelektrischen Domänen im Kristallvolumen mit nicht-destruktiven Methoden. Eine optische Technik wurde kürzlich durch Ausnutzung eines speziellen nichtlinear optischen parametrischen Prozesses entwickelt. Dieser vielversprechende Ansatz beruht auf der nicht-paraxialen Erzeugung von Frequenzverdoppelten Signalen, die in der Literatur als Čerenkov-artige SHG Phasenanpassungsbedingung bekannt ist. Die zweite Harmonische (second-harmonic signals (SH)) wird nicht-kollinear und unter einem bestimmten Winkel emittiert, der durch die Materialdispersion gegeben ist. Einer der Vorteile hier ist, dass die Anpassungsbedingung automatisch an Domänenwänden oder Χ⁽²⁾ Modulation erfüllt ist. Diese Eigenschaft wird in der sog. Čerenkov-artigen SHG Mikroskopie genutzt, um ferroelektrische Domänen in 3D zu visualisieren. Dies Konzept unterscheidet sich von der konventionellen SHG Mikroskopie, bei der die Phasenfehlanpassung negativ sein muss, damit in der Vorwärtsrichtung SHG Licht detektiert werden kann. Wir setzen Čerenkov SHG Mikroskopie zur Untersuchung verschiedener statischer und dynamischer Χ⁽²⁾ Strukturen ein, um ferroelektrische Domänen und ähnliche Χ⁽²⁾ Strukturen für diverse photonische Anwendungen sowohl in dem linearen als auch in dem nichtlinearen Regime perfekt maßzuschneidern.