Dans un film mince de niobate de lithium, on peut faire changer de couleur à la lumière — par exemple, transformer un faisceau infrarouge invisible en lumière verte. Pour cela, il faut « marquer » le cristal : en certains endroits, sa polarité est orientée vers le haut, en d'autres, vers le bas. Auparavant, on réalisait ce marquage en appliquant une tension et en surveillant la croissance des domaines en temps réel. Au moindre retard, le motif se brouille.

Des chercheurs de Hong Kong ont trouvé une méthode plus fiable. Ils impriment à la surface du cristal de minuscules armatures métalliques — des cages de Faraday nanoscopiques. Ces cages redistribuent le champ électrique de sorte que la polarité ne change que là où il n'y a pas d'armature. On obtient ainsi un pochoir : la géométrie de la cage détermine à l'avance quelle zone du cristal sera inversée. Aucun contrôle en cours de processus n'est nécessaire.

La méthode a été testée sur un guide d'onde de quelques micromètres de large. Au centre, on a laissé une bande non inversée de 400 nanomètres de large — c'est des centaines de fois plus fin qu'un cheveu humain. La lumière qui traverse ce canal double sa fréquence avec une efficacité de 6242 % W⁻¹ cm⁻² — l'un des meilleurs résultats pour ce type de dispositifs. Et surtout, le résultat est reproductible d'un échantillon à l'autre.

Cette approche ouvre la voie à la production en série de circuits photoniques non linéaires. Au lieu de saisir le moment de la commutation de polarité, les ingénieurs définissent simplement le motif souhaité lors de l'étape de lithographie. C'est comme si, au lieu de modeler un pot à la main, on utilisait un moule : chaque fois, le résultat est identique.