掌握拉晶规律 长出优质单晶

掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)是一种很好的激光晶体.它的光学均匀性是影响激光性能的重要因素.在用提拉法拉制这种单晶时,一般总认为,用恒拉速和恒转速的方法,尽量保持晶体生长的不变环境,才能长出优质均匀的晶体.但在采用这种方法时,却往往事与愿违,晶体下部质量变差.     

Nd~(3+):YAP晶体光学均匀性的改进

用引上法生长的掺杂氧化物晶体,通常都具有核心的缺陷.由于核心中杂质的浓度较高,而引起的化学应力直接影响了材料的光学均匀性.关于核心形成的机理及其消除方法已有人从理论和生长工艺上进行了探讨,其中[5,6]对Nd~(3+):YAG和GGG晶体中核心的研究较为详细.关于Nd~(3+):YAP晶体中的核心,M.J.Weber及P.Korozk等人有一些简单的介绍,至于核心对材料光学均匀性的影响及在生长工艺上的消除都还未见有报导.消除核心对获取大直径光学均匀的Nd~(3+):YAP激光棒也有一定的实际意义,本文介绍了生长b轴Nd~(3+):YAP晶体的热场条件以及在消除b轴、c轴晶体中的核心,改善Nd~(3+):YAP晶体光学均匀性时得到的一些实验结果.     

Nd:YAG晶体光学均匀性的研究

因为用提拉法,采用凸界面和中频感应加热生长大段(>100毫米)基本无散射颗粒的晶体已不成问题,目前的主要矛盾乃光学均匀性,它直接影响晶体质量。据观察,决定光学均匀性的最基本原因在于掺质Nd的分布,尤其是其径向分布。所以改进现行的工艺条件以改善Nd径向分布的均匀性是为第三代Nd:YAG晶体激光器提供合适的单模运转激光棒的重要步骤。经过对大量晶体样品的观察与实验,我们认为影响Nd径向     

热处理引起非掺杂LEC(PBN)生长GaAs电学性能的变化

在温度为500～950℃范围内研完了LEC(PBN)生长GaAs的退火效应。退火引起电学和光学性能的变化有(1)退化(2)恢复(3)稳定和(4)均匀性改善,这些现象与退火条件和样品的热处理历程有关。暂且把这些变化归因于体深能级密度的作用和应力的释放。     

2～3英寸半绝缘LEC GaAs单晶特性分布研究

本文叙述用Van der Pauw法和腐蚀法测量的2～3英寸半绝缘LEC-GaAs单晶的特性分布,即电阻率、霍尔迁移率、霍尔浓度和位错密度的纵向和横向分布。通过测试分析,揭示了原生晶体和经过整锭热处理晶体的特性分布规律,发现有的结果与国外报道的类似,有的结果至今未见报道;一些晶体经过热处理,均匀性有明显改善,但有的就变化不大。这表明,对于不同的原生晶体,可能需要采用不同的热处理条件,才能获得均匀的结果;另外,对所得结果进行了初步的分析和探讨,寻找了电学性质均匀性与晶体完整性的内在关系,为改善晶体的均匀性提供了有用的实验依据。     

硼酸铝钕(NAB)晶体光学均匀性的测量

NAB晶体是一种综合性能较好的新型激光工作物质,有希望做成高效的小型固体激光器。本文介绍一种测量这种晶体光学均匀性的方法。 一般都采用在干涉仪上观测干涉图样来判定激光棒的光学均匀性。NAB晶体的吸收光谱曲线显示出其在可见光光谱区内有多个吸收峰。我们注意到:通常用做激光干涉仪光源的He-Ne激光器发射的632.8nm谱线正位于NAB晶体的一个吸收峰,并用输出约为45mW     

淬火固态再结晶工艺研究

本文在分析淬火固态再结晶(CR)工艺生长碲镉汞(MCT)晶体原理基础上,研究了 CR 工艺生长 MCT 晶体有关步骤,改进了合成、淬火及再结晶工艺。合成时采用混合温度分布方式简化了升温及合成炉摆动工艺;淬火时在反应管内加石墨塞子改善了晶体组分均匀性;再结晶时采用温度梯度退火提高了再结晶效率。对改进工艺生长的 MCT(x=0.2)晶体组分均匀性、结构完整性、光学和电学性质进行了分析,结果表明晶体质量有明显提高。     

LiNbO_3晶体中电畴对光学均匀性和电光效应的影响

电光调制晶体由于其电光效应而在激光技术中有很广泛的应用,为了提高晶体的质量和改善器件的性能,研究电畴对光学均匀性和电光性能的影响是有一定的意义的。 对调制晶体,衡量其光学均匀性的参数是消光比。因此本文首先讨论了动、静态的消光比问题,然后讨论电畴对光学均匀性和一次电光效应的影响。     

Bi_(12)Geo_(20)单晶的生长条件对光学均匀性的影响

本文分析使提拉法生长的Bi_(12)GeO_(20)单晶的光学均匀性恶化的主要缺陷和生长条纹,以及由晶面效应引起的“色芯”和光学应力.生长条纹与熔体中的自由和强制对流以及晶体的旋转和温度的调节有关.当生长速度过高时就出现大量条纹和夹杂物,它们显然与组份过冷有关.为完全消除生长条纹,采用温度梯度小的轴向对称温场中不旋转的晶体生长法.这类晶体中的腐蚀坑密度小于10/厘米~2.     

以内腔装置检验KTP晶体的性能和缺陷

非线性光学晶体磷酸钛氧钾 (KTP)经常用于 Nd∶ YAG激光器 10 6 4nm基频波长向 5 32 nm二次谐波波长的转换。它的优良非线性特性使得 KTP特别适用于瓦级输出功率连续波运转期间的绿光产生。为提高倍频效率 ,KTP晶体一般都放在激光腔内。然而在此情况下 ,谐波输出对内腔元件 (它引起损耗 )的存在非常敏感。这一特性可被 KTP制造厂家用来评审晶体性能和晶体均匀性。由内腔倍频装置获得的检验结果有助于制造厂家改善今后晶体生产的质量和性能。法国奥赛光学应用理论研究所的 F.Balembois和晶体激光公司的 H.Albrecht等人合作 ,已发展一…     

利用装置环形永磁场的直拉炉(PMCZ)生长单晶硅和掺锗硅晶体

设计了一种永磁 (钕铁硼 )环形磁场装置代替常规电磁场用于直拉炉生长单晶硅和掺锗单晶硅 (PMCZ法 ) .磁力线呈水平辐射状均匀分布 .只要磁场强度足够强 ,即可有效地抑制熔体中热对流和晶体旋转产生的离心强迫对流 ,从而有效地抑制了固液界面处的温度波动 ,降低以至消除微观生长速率的起伏 ,造成了一种类似于空间微重力环境下生长晶体的条件 .在这种条件下 ,杂质和掺杂剂的运动方式受扩散规律控制 .利用这种装置生长了掺锗 (Ge∶ Si重量比为 1.0 % ,5 .0 %和 10 .0 % )和不掺锗的硅晶体 ,获得了氧浓度较低 ,掺杂剂径向分布均匀性好的较高质量的晶体 .     

Hf:Fe:LN晶体生长与光折变性能的研究

原料采用在Fe(0.03%,质量分数):LN中掺进摩尔分数为(1%、2%、4%、5%)的HfO2,再次采用提拉法生长Hf:Fe:LN晶体.抗光损伤阈值测试表明,Hf(5%,摩尔分数):Fe:LN晶体抗光损伤能力比Hf(1%,摩尔分数):Fe:LN晶体提高2个数量级以上.以二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间,并计算出光折变灵敏度和动态范围.结果表明,Hf:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体.     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料001 用ACRT法拉单晶——(ScheelH.J.)《Jour.Cryst.Growth》1980 49 2291—6将加速坩埚(与晶体)转动技术(ACRT)应用于提拉法,可改善晶体的均匀性.这种方法利用坩埚的周期性加速度来调节拉速以改变熔体表面形状.提出了一个分析表达式将坩埚角速度与液面形状变化联系起来,并用摸拟试验进行验证,估算了生长晶体的最大尺寸,它受籽晶应力作用的限制.     

Ce:LN晶体的生长和位相共轭效应

铌酸锂(LiNbO_3简称LN)具有电光效应和非线性光学效应,用以制做调制器,Q开关,倍频器等激光器件。但在激光密度较强时,晶体产生光折变,限制了LN在激光技术中的应用。利用LN晶体折变效应,在     

引上法生长InSb单晶的固液界面形状

用引上法等方法生长的晶体所产生的电阻不均匀性,因生长条件(例如生长速度、固液界面形状、生长方向等)不同,晶体内的杂质分布也不同。对InSb晶体也看到了资料所提出的电阻不均匀性,并分析了造成不均匀性的原因。本文介绍按〈111〉方向拉晶、固液界面成凸状时,若提拉速度很快,一离开融液,晶体尾部就可明显地看到Y字形变形。而且,这种现象与晶体杂质浓度的不均匀性关系很大。典型的Y字形如图1所示,晶体周围全裂开了,可见晶体周围和中心部位的生长速     

无观察孔晶体生长技术研究

在直拉法晶体生长中,通过对晶体控制数学模型及热平衡机理的研究,根据晶体生长的客观规律及采用晶体生长新工艺——采样调节直径自动控制系统和无观察孔晶体生长技术,实现了晶体生长的放肩、等径过程的全自动控制。能高重复,稳定地生长出外表面光滑、等径、光学均匀性好的LN晶体。     

腔内二次谐波发生器

日本东京芝浦电气公司发表了一种腔内二次谐波发生器。在光谐振腔内置放一个二次谐波发生器件,对由激光振荡器发射出的射束的倍频有影响。在这种情况下,要求作为二次谐波发生器件用的非线性光学晶体应符合以下条件: 1.此晶体要能够从基波到谐波之间进行极为有效的变换。 2.此晶体的光损耗一定要小,尤其要具有良好的光均匀性,即基波和谐波之间的相     

变温循环热处理对液相外延Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量的影响

采用X射线衍射双晶回摆曲线半峰宽(FWHM)、反射式X射线形貌相和腐蚀坑密度(EPD)技术对开管变温热处理前后的液相外延(LPE)Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量进行了研究.变温循环热处理能有效减小液相外延Hg1-CdxTe薄膜材料的FWHM、释放材料中的应力、减少材料的腐蚀坑密度,说明变温循环热处理是一种简单而有效的改善Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量的方法.     

改善YAG:Nd晶体光学质量的研究

一、引言掺钕YAG:Nd晶体是目前国内外广泛使用的固体激光器的工作物质。它是四能级工作,具有阈值低、效率高等优点。多年来晶体生长工作者采用不同方法来提高YAG:Nd晶体的光学均匀性,改善YAG:Nd晶体激光性能。作法有两种。第一,改善晶体生长工艺。第二,在YAG:Nd晶体中掺入起敏化作用离子,或掺入尺寸补偿离子。例如:在YAG:Nd晶体中掺入Cr、Mn等离子起敏化作用,借此来改善YAG:Nd晶体的激光性能。在晶体YAG:     

疏水性SiO_2基减反膜稳定性研究

在SiO2溶胶合成阶段进行化学改性,将六甲基二硅氮烷(HMDS)引入SiO2溶胶,制得稳定的胶体,胶体中SiO2纳米颗粒表面的亲水性Si-OH基团被疏水性的Si-O-Si(CH3)3基团取代。采用旋转法在磷酸二氢钾(KDP)晶体表面涂膜,涂膜晶体峰值透射率99%以上。膜层光学均匀性良好,表面粗糙度均方根值为0.94 nm。膜层疏水性能好,水接触角达到140°。涂制疏水性SiO2基减反膜的KDP晶体无需热处理就具有较好的疏水防潮性能,与目前激光器使用的防潮减反双层膜相比,在室温高湿度条件下涂膜晶体透射率下降情况大致相当。旋转涂膜可以有效解决三倍频晶体入光面与出光面共3个波段需减反的问题。