济南量子技术研究院/合肥国家实验室刘宏高级研究员、王东周研究员与山东大学桑元华教授、李研璐教授合作，提出了一种基于声表面波辅助的铌酸锂晶体外加电场极化的铁电畴调控方案，相关研究成果于2024年6月12日在线发表在光学领域知名期刊《Laser & Photonics Reviews》上，刘齐鲁博士和宋于坤博士为论文共同第一作者。

基于铌酸锂铁电畴结构的周期极化铌酸锂晶体（PPLN）是非线性倍频、和频、差频、光参量振荡应用的重要器件，其具有频率转换效率高、设计自由、体积小、成本低等优点，广泛应用于量子通信、光电对抗、单光子成像等尖端技术领域。随着非线性光学技术的进步，对于精准构建铌酸锂晶体铁电畴结构提出了更高的要求。然而，在外加电场极化过程中，特别是小周期（<10 μm）PPLN晶体极化过程中，铌酸锂晶体铁电畴易横向扩张，为畴结构的精确控制带来了极大的挑战。

铌酸锂晶体作为一种优异的压电晶体，可以产生携带能量和动量的声表面波（SAW）。研究团队利用铌酸锂晶体压电特性，在晶体表面构建叉指换能器并施加激励电压产生声表面波。借助第一性原理模拟深入分析了声表面波对LN晶体内部形变及内电场的影响，揭示了声表面波对LN铁电畴反转调控的作用机理，即声表面波可以促使局部离子活化，实现对畴结构均匀性的优化，最终实现了对铌酸锂铁电畴的精确调控这项工作为光学超晶格结构的精准制备提供了一条有效的途径，对量子通信、光场调控、激光显示、生物检测等领域具有重要意义。