Abstract

In this Letter, an electro-optical probe configuration with polar molecule liquids as the sensing film is proposed to improve the voltage sensitivity. This method exhibited increases in intrinsic sensitivities better than 0.1 mV/√Hz, 2 orders of magnitude larger than the normal method using a GaAs probe in the same measurement system. Based on the mechanism of orientation polarization, the electro-optic coefficient was measured to be 250 pm/V by the Teng–Man method at a modulation field of 100 Hz. This technology will be promising in applications of low-frequency field detection.

© 2011 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
    [CrossRef]
  2. M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
    [CrossRef]
  3. O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
    [CrossRef]
  4. K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
    [CrossRef]
  5. R. Hofmann and H. J. Pfleiderer, Microelectron. Eng. 31, 377 (1996).
    [CrossRef]
  6. H. Cao, T. F. Heinz, and A. Nahata, Opt. Lett. 27, 775 (2002).
    [CrossRef]
  7. X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
    [CrossRef]
  8. T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
    [CrossRef]
  9. R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
    [CrossRef]
  10. R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
    [CrossRef]
  11. I. Rau and F. Kajzar, Thin Solid Films 516, 8880 (2008).
    [CrossRef]
  12. M. G. Kuzyk, J. E. Sohn, and C. W. Dirk, J. Opt. Soc. Am. B 7, 842 (1990).
    [CrossRef]
  13. C. C. Teng and H. T. Man, Appl. Phys. Lett. 56, 1734 (1990).
    [CrossRef]
  14. H. Hayashi, H. Nakayama, O. Sugihara, and N. Okamoto, Opt. Lett. 20, 2264 (1995).
    [CrossRef]
  15. F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
    [CrossRef]

2011 (1)

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

2010 (1)

2008 (1)

I. Rau and F. Kajzar, Thin Solid Films 516, 8880 (2008).
[CrossRef]

2006 (1)

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

2005 (2)

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

2003 (1)

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

1996 (1)

R. Hofmann and H. J. Pfleiderer, Microelectron. Eng. 31, 377 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

1994 (1)

K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
[CrossRef]

1991 (1)

M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
[CrossRef]

1990 (2)

1989 (1)

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

Adam, R.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Bechtold, P. F.

M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
[CrossRef]

Bellini, T.

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

Caggioni, M.

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

Cao, H.

Chen, Q. D.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

de Kort, K.

K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
[CrossRef]

Dirk, C. W.

Gasparyan, A.

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

Harvey, G. T.

M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
[CrossRef]

Hau, S.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Hayashi, H.

Heinz, T. F.

Heringa, A.

K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
[CrossRef]

Heutmaker, M. S.

M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
[CrossRef]

Hofmann, R.

R. Hofmann and H. J. Pfleiderer, Microelectron. Eng. 31, 377 (1996).
[CrossRef]

Iwata, A.

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

Jang, S. H.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Jimenez, M. L.

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

Jin, R. L.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

Ka, J. W.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Kajzar, F.

I. Rau and F. Kajzar, Thin Solid Films 516, 8880 (2008).
[CrossRef]

Kang, J. W.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Ken, A. K.-Y.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Kim, T. D.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Kordos, P.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Kuzyk, M. G.

Luo, J.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Man, H. T.

C. C. Teng and H. T. Man, Appl. Phys. Lett. 56, 1734 (1990).
[CrossRef]

Mantegazza, F.

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

Mikulics, M.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Mitrofanov, O.

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

Nagatsuma, T.

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

Nahata, A.

Nakayama, H.

Okamoto, N.

Pfeiffer, L. N.

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

Pfleiderer, H. J.

R. Hofmann and H. J. Pfleiderer, Microelectron. Eng. 31, 377 (1996).
[CrossRef]

Rau, I.

I. Rau and F. Kajzar, Thin Solid Films 516, 8880 (2008).
[CrossRef]

Sano, E.

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

Shi, Z.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Shibata, T.

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

Siegel, M.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Sobolewski, R.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Sohn, J. E.

Sugihara, O.

Sun, H. B.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

Teng, C. C.

C. C. Teng and H. T. Man, Appl. Phys. Lett. 56, 1734 (1990).
[CrossRef]

Tian, Y.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Tucker, N. M.

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Vrehen, J. J.

K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
[CrossRef]

West, K. W.

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

Wu, S.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Yan, Z. X.

Yang, H.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

Yi, M. B.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

Yu, Y. H.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

Zhao, D.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, Q. D. Chen, Z. X. Yan, M. B. Yi, and H. B. Sun, Opt. Lett. 35, 580 (2010).
[CrossRef]

Zheng, X.

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

Zhu, F.

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

Adv. Mater. (1)

T. D. Kim, J. Luo, J. W. Ka, S. Hau, Y. Tian, Z. Shi, N. M. Tucker, S. H. Jang, J. W. Kang, and A. K.-Y. Ken, Adv. Mater. 18, 3038 (2006).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (4)

X. Zheng, S. Wu, R. Sobolewski, R. Adam, M. Mikulics, P. Kordos, and M. Siegel, Appl. Phys. Lett. 82, 2383 (2003).
[CrossRef]

M. S. Heutmaker, G. T. Harvey, and P. F. Bechtold, Appl. Phys. Lett. 59, 146 (1991).
[CrossRef]

O. Mitrofanov, A. Gasparyan, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 86, 202103 (2005).
[CrossRef]

C. C. Teng and H. T. Man, Appl. Phys. Lett. 56, 1734 (1990).
[CrossRef]

IEEE Photon. J. (1)

R. L. Jin, H. Yang, D. Zhao, F. Zhu, Y. H. Yu, Q. D. Chen, M. B. Yi, and H. B. Sun, IEEE Photon. J. 3, 57 (2011).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (2)

K. de Kort, A. Heringa, and J. J. Vrehen, J. Appl. Phys. 76, 1794 (1994).
[CrossRef]

T. Nagatsuma, T. Shibata, E. Sano, and A. Iwata, J. Appl. Phys. 66, 4001 (1989).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Microelectron. Eng. (1)

R. Hofmann and H. J. Pfleiderer, Microelectron. Eng. 31, 377 (1996).
[CrossRef]

Nat. Phys. (1)

F. Mantegazza, M. Caggioni, M. L. Jimenez, and T. Bellini, Nat. Phys. 1, 103 (2005).
[CrossRef]

Opt. Lett. (3)

Thin Solid Films (1)

I. Rau and F. Kajzar, Thin Solid Films 516, 8880 (2008).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics