四价掺杂铌酸锂晶体

综述了四价掺杂(包括铪和锆)铌酸锂晶体的研究进展.掺铪铌酸锂晶体具有与掺镁铌酸锂晶体相似的抗光折变性能,而掺锆铌酸锂晶体的抗光折变性能远优于掺镁铌酸锂晶体.铪铁双掺与锆铁双掺铌酸锂晶体兼有高光折变灵敏度和高光折变衍射效率的性质.并且在掺杂量超过阈值时,铪离子和锆离子在铌酸锂晶体中都具有接近于1的有效分凝系数.这些实验结果表明,四价掺杂铌酸锂有望成为出色的非线性光学晶体.     

Ce:Mn:LiNbO_3晶体光折变效应及应用

铌酸锂晶体非线性光学系数大,易于掺杂并能保证较高的光学质量,所以仍然是目前应用较广的光折变材料之一。本文报道铈锰双掺铌酸锂(Ce:Mn:LiNbo_3)的晶体的光折变效应及其在二波耦合和实时全息关联存储中的应用,并对实验结果进行了讨论和     

基于周期性极化钽酸锂晶体的连续激光倍频技术研究

针对连续激光倍频的需求,对比分析了周期性极化钽酸锂晶体和铌酸锂晶体的非线性光学特性,从技术研究角度确定了周期性极化钽酸锂晶体更适合用于连续激光倍频。依据非线性转换效率和晶体结构安装尺寸,确定了基频激光压缩及倍频激光准直的参数,从保证工程应用的角度选择了81μm极化周期的钽酸锂晶体,设计并实现了双光路倍频,获得了超过5W的540nm连续倍频激光输出。     

铁电晶体铌酸钾锂的倍频性能研究

用cw-Ti:sapphire激光对不同组成的熔体中生长得到的铌酸钾锂晶体进行了倍频性能研究。实验结果表明,只有当晶体中Li离子含量达到一定值时,铌酸钾锂晶体才具有非线性光学效应;晶体中Li离子含量越高,倍频性能越好,Li2O浓度为26mol％的熔体中生长得到的铌酸钾锂晶体的倍频实验的结果表明,该晶体能对820－960nm的近红外cw-Ti:sapphire激光倍频实现蓝绿光输出,具有较好的倍频性能。     

用作激光Q开关的LiNbO_3晶体的加工和检验

介绍了铌酸锂晶体(LiNbO_3)用作各种Q开关时的加工工艺和几种检验方法,讨论了晶体的质量指标之间的关系及其分级和选择.实验表明,用光轴干涉图来检验晶体的光学质量是简单而有效的.     

聚焦离子束刻蚀铌酸锂的研究

铌酸锂物理性能稳定,电光、声光及非线性光学效应优异,是集成光学器件中重要的光学材料。然而,目前铌酸锂材料的加工工艺无法满足复杂且小型化的集成光路发展需求。聚焦离子束(FIB)是一种无掩膜、高精度的加工技术,但同时会引入离子注入和材料表面非晶化等损伤。研究了FIB离子剂量对铌酸锂刻蚀深度及表面粗糙度的影响,在离子剂量大于0.25 nC·μm~(-2)条件下实现了亚纳米表面粗糙度的刻蚀。通过采用共聚焦喇曼光谱法表征FIB刻蚀前后铌酸锂喇曼光谱的变化,证明了在离子剂量为0.1～1.0 nC·μm~(-2)下FIB刻蚀对铌酸锂薄膜造成的整体损伤小(喇曼峰展宽的平均变化小于5%),对使用FIB进行精密、可控的铌酸锂结构加工具有重要参考意义。     

铌酸锂晶体的等温退火

铌酸锂(LiNbO_3)晶体有良好的光学性质和较大的非线性系数,可以通过改变温度达到90°相位匹配等,是一种多用途的材料,受到普遍重视和广泛的研究。1968年Lerner等人发表了LiNbO_3固溶体的最高熔点和它的化学式不一致的相图。此后,     

军用激光器与非线性光学

非线性光学对激光器的性能及其应用产生的影响越来越大,目前市售的各种先进的二次谐波发生器(使激光器的频率加倍)和参量振荡器(将激光输出转换成较长的波长)就是明显的例子.之所以产生这些革命性的新产品,原因有二:其一,在最近10年中有许多新的或者改进了的非线性光学(NLO)晶体已经商品化,其中有各种黄铜矿半导体,例如:二磷酸锌锗、硒化银镓、KTP及其相关的化合物:β-硼酸钡、三硼酸锂以及周期极化的铌酸锂(PPLN)等准相位匹配结构.其二,是由于固体激光器的不断进展,尤以二极管泵浦的固体激光器为最.     

铌酸锂晶体：从全息存储到三维显示

铌酸锂晶体是一种多功能、多用途的人工晶体材料，具有温度稳定性好、易于光学冷加工、性能易调控等优势。作为典型的光折变晶体，铌酸锂被广泛应用于高密度光存储、激光物理、信息处理和计算等研究与应用领域。伴随海量存储及动态全息三维显示的巨大需求与快速发展，基于铌酸锂晶体的三维光存储及动态显示再次成为研究热点。针对上述研究与应用，综述了铌酸锂晶体光折变全息存储及显示的原理、研究历史和最新进展，并对未来可能的发展方向进行了展望。     

锌离子注入铌酸锂晶体的光谱特性

利用离子注入技术和氧气氛围高温退火制备了不同掺锌剂量的铌酸锂样品,并研究了锌离子浓度以及退火状态对铌酸锂晶体紫外和红外波段特性的影响。紫外波段,锌离子的注入使铌酸锂晶体的吸收边红移,退火后吸收边均与纯铌酸锂晶体的相同,锌离子的注入降低了铌酸锂晶体的透射率;红外波段,纯铌酸锂晶体分别在3486 cm-1、2851 cm-1和2917 cm-1处出现主次吸收峰,掺锌样品的主吸收峰位置与纯铌酸锂晶体相比发生微小的红移,X切向铌酸锂样品有明显的次吸收峰,而退火前Z切向铌酸锂样品的次吸收峰不明显,退火后吸收峰变锐利。锌离子的注入以及退火状态对铌酸锂晶体的透射率有影响,分别增强和减弱X切向和Z切向铌酸锂晶体的透射率。     

Zr:Fe:LiNbO3晶体的关联存储性能

为了测试Zr:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱、抗光折变阈值、位相共轭和全息关联存储性能,采用Czochralski方法生长Zr:Fe:LiNbO3晶体。通过实验得出Zr:Fe:LiNbO3晶体红外光谱对应的OH-吸收峰移到3488cm-1;随着Zr4+摩尔分数的增加,Zr(摩尔分数xZr=0.06):Fe:LiNbO3晶体抗光折变阈值比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级以上,且晶体的位相共轭响应速度增加,而位相共轭反射率有所下降,Zr(xZr=0.02):Fe:LiNbO3晶体响应速度比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级;另外,以Zr(xZr=0.04):Fe(质量分数wFe=0.0003):LiNbO3作为存储介质,Zr(xZr=0.06):Fe(wFe=0.0003):LiNbO3晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,在输出平面上接收到较完整的存储图像。结果表明,Zr:Fe:LiNbO3晶体具有强的抗光折变能力与优良的关联存储性能。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

ZnGeP2光参变振荡器晶体参数的数值分析

给出了3μm~5μm中红外角度调谐ZnGeP2光参变振荡器晶体参数较完整的理论计算过程,分别计算了其角度调谐曲线、有效非线性系数曲线和光参变增益曲线,确定了光参变振荡器的相位匹配方式和晶体的切割角,同时计算了晶体的走离角和相位匹配允许角,所得结果对于ZnGeP2光参变振荡器的实验研究具有一定的参考价值.     

一种宽带低啁啾z切Ti∶LiNbO3调制器

对正常型和反转极化型LiNbO3波导在任意方向加电场,由线性电光效应引起的折射率的变化做了计算分析,结果发现只有在z方向加电场,LiNbO3两波导臂折射率的变化才是完全相反的.实验验证得到了同样结论.提出一种利用反转技术、厚电极制作和脊型结构的新型宽带低啁啾的LiNbO3调制器.计算结果表明,在实现光波和微波速度匹配情况下,当器件的微波损耗系数为0.15 dB/(cm·√GHz),以及正常型和反转极化型LiNbO3波导长度相等时,其频率啁啾参数非常小,40 GHz时约为0.1.     

Λ-型三能级原子与V-型三能级原子耦合腔的动力学特性

研究了由一个Λ型三能级原子、一个V型三能级原子和光纤连接的双模腔构成的系统,给出了初始激发数为1时系统态矢的演化。通过对原子1、原子2、腔A、腔B和光纤模被激发的几率的计算,研究了系统的动力学行为。讨论了光纤模与腔场间的耦合强度变化对系统的动力学行为的影响。研究结果表明:随光纤模与腔场间的耦合强度增强,原子、腔A和腔B被激发的几率随时间演化的周期性增强,但腔A和腔B被激发的几率减小。另一方面,光纤模被激发的几率随光纤模与腔场间的耦合强度变化存在非线性关系。     

MgO:LiNbO_3晶体中双波长Nd:YAP激光的和频作用

基于ＭｇＯＬｉＮｂＯ３（ＭｇＬＮ）晶体的Ｓｅｌｍｅｉｅｒ方程,计算了１０７９．５ｎｍ和１３４１．４ｎｍ激光在该晶体中和频的相位匹配条件和容承角,计算结果用１０７９．５ｎｍ和１３４１．４ｎｍ双波长ＮｄＹＡ－ｌＯ３（ＮｄＹＡＰ）连续激光在ＭｇＯＬｉＮｂＯ３晶体中的和频进行了实验论证,两者相当符合,并得到了连续的５９８．１ｎｍ橙色相干辐射。讨论了１０６４ｎｍ和１３１８ｎｍ双波长ＮｄＹＡＧ激光在ＭｇＯＬｉＮ－ｂＯ３晶体中实现双波长和频获得５８８．７ｎｍ橙色相干辐射的可能性。     

KNbO_3电光偏转器

分析了ＫＮｂＯ３晶体的电光性质，利用电光张量系数γ３３加工成电光偏转器，偏转梯度电场由四个柱面电极产生。实验结果表明，在结构参数、通光口径及其它条件均等同的情况下，该器件的基本品质因子约是ＬｉＮｂＯ３电光偏转器的２倍。     

Phase transition and related electronic and optical properties of crystalline phenanthrene: An ab initio investigation

This investigation discusses a structural phase transition of organic crystalline phenanthrene and the resulting changes of its electronic and optical properties investigated by ab initio calculations based on density functional theory (DFT). The structure of phase I has been optimized then its electronic and optical properties have been calculated. Our computational results on phase I (at ambient pressure) get along well with the available experimental data.Calculating the electronic and optical properties of phase II are proceeded in the same way and the results, particulary Raman spectra, reveal a crystallographic phase transition indicated by abrupt changes in lattice constants which are accompanied by rearrangement of the molecules. This results in modifications of the electronic structure and optical response. For both phases the band dispersion of the valence and conduction bands are anisotropic, whereas the band splitting is strongly noticeable in phase II. By calculating the imaginary part of the dielectric function of phase II, we have found the appearance of new peaks at the lowest z-polarized absorption and about 30 eV in all absorption components. Excitonic effects in the optical properties of phases I and II have been investigated by solving the Bethe–Salpeter equation (BSE) on the basis of the FPLAPW method. Phase II shows four main excitonic structures in the energy range below band gap, whereas phase I shows two. The excitonic structures in the optical spectra of phase II show a red shift in comparison to phase I. The calculated binding energies of spin-singlet excitons in phase II are larger than the ones in phase I.     

LiNbO3∶Fe∶Rh晶体近红外非挥发全息记录

采用双中心记录方案在双掺杂LiNbO3∶Fe∶Rh晶体中实现了近红外非挥发全息记录,研究了LiNbO3∶Fe∶Rh晶体在633 nm,752 nm,799 nm波长下的全息记录性能。结果表明,在使用近红外记录光时,其记录灵敏度随敏化光强的变化趋势与双中心短波长记录时的不同。通过和LiNbO3∶Fe∶Mn等传统双掺杂铌酸锂晶体的近红外波段记录效果对比,发现同时掺杂Fe和Rh可增强晶体对近红外光的吸收,获得更高的浅中心Fe光生伏特系数,从而能够在LiNbO3∶Fe∶Rh晶体中实现近红外波段的光折变全息记录。