本报讯 4月22日，国际著名期刊《科学》在线发表了西安交通大学在高性能电光晶体方面的最新研究成果——《具有超高电光效应的铁电单晶使电光开关小型化》，该成果为弛豫铁电单晶应用于电光技术领域迈出新台阶，推动诸多高性能电光器件的研制。
　　据介绍，电光晶体是电光调制器、电光开关、电控光束偏折器等重要电光器件中的核心关键材料，广泛应用于光纤陀螺、激光雷达、量子通信等前沿技术领域。目前，电光器件小型化、轻量化、集成化、低驱动电压和低功耗的发展趋势，对晶体的电光性能提出了更高要求。
　　以钛酸铅基弛豫铁电体为代表的钙钛矿铁电单晶，通过工程畴设计可具有优异的电光性能，它们的一次电光系数可达200pm/V以上，比传统电光晶体高出一个数量级，在电光领域展现出了十分诱人的应用前景。然而，工程畴铁电单晶中往往存在对光起散射作用的铁电畴壁，显著地削弱了晶体透光性，难以同时获得高透光率和高电光性能。
　　针对上述问题，西安交大徐卓和李飞教授研究团队与哈尔滨工业大学、澳大利亚伍伦贡大学、苏州大学、新南威尔士大学等单位合作，在铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅（PIN-PMN-PT）弛豫铁电单晶中，获得了理想的层状畴结构。
　　研究团队利用这项发现研制了新型电光调Q开关，其尺寸和驱动电压得到了大幅降低。另外，除了低驱动电压、小型化电光开关以外，PIN-PMN-PT晶体还有望推动其他诸多高性能电光器件的研制，包括新型高速光学相控阵、电控光束扫描器、光纤陀螺中的小型电光调制器、频率转换器件、自动驾驶激光雷达等。

（本报记者 周 励）