高性能新非线性光学晶体四硼酸锂

三菱材料公司、理化学研究所光动力学中心、东北大学金属材料研究所福田研究室以及该大学电气通信研究所的山之内研究室声称，经共同研究发现四硼酸锂（Li2B4O7）晶体有望作为实用非线性光学元件。该晶体具有如下特性：从Nd：YAG激光产生它的4倍频（波长266nm）和5倍频（213nm）。现在，固体激光正打入使用气体激光的各种领域。在紫外区域，准分子激光正付诸实用，将来这种四硼酸锂晶体作为波长变换元件组合而成的全固体红外激光器有可能取代准分子激光器。迄今，四硼酸锂一直作为弹性表面波用的晶体进行研究。众所周知，用作弹性表面波…     

四硼酸锂晶体的声表面波应用

介绍了新型压电晶体四硼酸锂的压电和声表面波特性，讨论了四硼酸锂晶体基片声表面波器件的制作工艺，总结了近年来四硼酸锂晶体压电器件的研究成果。     

四硼酸锂单晶的弹性,压电及介电性能

由描述各向异性固体中弹性波的耦合波方程,推导出确定四硼酸锂(Li_2B_4O_7)弹性常数所必须的完整关系式。使用几种不同取向的晶体样品,用传输线路法和脉冲回波重合法测量了六种不同振动模式的谐振频率和声速,由这组数据计算出它的弹性、压电及介电常数。     

基于三硼酸锂晶体高功率紫外脉冲激光器

为了获得高功率、高重复频率的紫外脉冲激光器,采用1064nm基频光通过三硼酸锂（LBO）晶体与3次谐波355nm进行和频得到4次谐波266nm紫外激光的方法,进行了实验验证,取得了重复频率为20kHz、紫外激光器的平均输出功率为2.5W、红外到紫外的转换效率为12.5%的实验数据。结果表明,此脉冲激光器利用LBO晶体在高重复频率下取得了较大的紫外平均输出功率。     

四硼酸锂在高频窄带滤波器上的应用探讨

该文采用四硼酸锂晶片制作了高频(1.1GHz)声表面波滤波器,插入损耗3.7dB,带宽3.8 MHz,带外抑制大于50dB。阐述了器件的设计及工艺过程,对晶片表面处理、器件制作、SiO2保护膜、器件的温度特性等进行了实验分析,并讨论了在器件设计中需考虑的因素。实验结果表明,采用干法刻蚀工艺能获得良好的叉指电极形貌。在器件表面加镀SiO2保护膜能提高器件可靠性及温度稳定性。     

四硼酸锂在高频窄带滤波器上的应用探讨

该文采用四硼酸锂晶片制作了高频(1.1GHz)声表面波滤波器,插入损耗3.7dB,带宽3.8 MHz,带外抑制大于50dB。阐述了器件的设计及工艺过程,对晶片表面处理、器件制作、SiO2保护膜、器件的温度特性等进行了实验分析,并讨论了在器件设计中需考虑的因素。实验结果表明,采用干法刻蚀工艺能获得良好的叉指电极形貌。在器件表面加镀SiO2保护膜能提高器件可靠性及温度稳定性。     

压电家族新成员Li2B4O7晶体

四硼酸锂晶体是近年来发展起来的一种新型压电材料，在声表面波器件等方面有着广阔的应用前景。本文介绍了该晶体的性能、生长及其在器件上的应用，简要讨论了目前国内外的研究进展，展望了ＬＢＯ晶体与器件的前景。     

新倍频晶体——硼酸钆钙

最近报导的关于氧合硼酸钆钙晶体的研究可能导致一种新倍频晶体的开发。过去几年，与频率转换晶体结合的二极管泵浦固体激光器已在科学、医学、生物学和仪器领域开辟许多激光应用。这些成就部分应归功于这种激光器，部分应归功于在很大波长范围具有高效、高透明度、高损伤...     

石英谐振式数字称重传感器

介绍了一种由柔性铰链构成的弹性体结构和 Ａ Ｔ 切型石英谐振器组成的石英谐振式数字称重传感器。通过仔细设计弹性体的结构形式和石英谐振器在弹性体中的位置,可以消除传感器的四角误差,使之象电阻应变式称重传感器一样经过简单的调整就可以作为电子衡器的传感器。由于 Ａ Ｔ 切型石英谐振器在加力方向角约为４０°处存在着力频转换系数温度影响为零的点,利用这一特性可以使传感器的灵敏度温度系数在没有补偿的情况下达到３×１０－ ４／° Ｃ。通过改变柔性铰链的尺寸可以设计不同量程的传感器,并给出了量程为 ２００ Ｎ 的传感器的精度指标。     

计算机辅助设计石英谐振器

通过对AT切型石英谐振器研制工艺的分析,介绍了利用计算机辅助设计AT切型石英谐振器,以及科学制订生产工艺的设计方案。从优化设计、提高工效、降低成本及提高产品性能考虑,介绍了计算机在AT切型圆片石英谐振器研制中的应用。     

切变振动型石英晶体谐振器的特点及其应用

根据石英晶体的压电方程和晶体振动理论,研究了AT-切石英晶体厚度切变振动模式下振动频率与结构参数间的关系,以及石英晶体谐振器在电极区形成稳衡驻波的频率条件及电极区外波的传播特性。试验表明,根据本文研究结果设计的石英晶体谐振器,其力敏特性基本与晶体边缘的固接方式无关,利用这种结构形式的石英谐振器作力敏元件用于姿态检测时,检测分辨率可达0.001°,短期频率稳定性达到1.38×10-10/min。     

基于石英基片的应变灵敏度分析

给出了一种声表面波(SAW)应变传感器石英基片各切向灵敏度的分析方法,以微扰理论为基础构建有限元模型计算应变量,并以此计算出SAW频率相对偏移量,分析计算不同切向下石英基片的应变灵敏度,并选取了应变灵敏度较高且温度灵敏度较低的ST-X切石英进行实验。实验测得应变灵敏度为0.382kHz/με,与理论计算结果(0.590kHz/με)基本一致,验证了理论分析方法的正确性。     

肝癌细胞黏附的压电石英谐振器实验研究

肿瘤细胞与细胞外基质(ECM)的粘附特性与肿瘤的侵袭转移密切相关,利用压电石英谐振器(QCR)实时监测HepG2肝癌细胞与ECM的黏附过程,得到频率变化(Δf)和耗散因子变化(ΔD)的响应曲线。结果表明,HepG2细胞在QCR表面经黏附、延展等行为,与ECM相互作用,此作用引起谐振晶体表面质量和粘弹性发生相应变化,Δf=(740±10)Hz,与此同时,ΔD≤5×10-5,可以认为未引起耗散因子变化,说明ECM具有刚性特征。     

石英谐振力传感温度自测及温度补偿

石英谐振器的基频和3次泛音频率都是和温度的函数,利用二者各阶温度系数除一阶外均相同的特性,基频的3倍频与3次泛音的差频是温度的线性函数并且与力无关,因此测量差额可以实现力传感器的温度自测和温度补偿。与采用分立的温度传感器相比,该方法消除了由于温度传感器和谐振器热惯性和空间位置不同引起的测温误差,提高了动脉温度过程中的补偿精度。给出了谐振器双模式激励的电路原理图及实验结果。     

单基多电极石英晶体谐振器的力-频特性

利用有限元法分析了同一圆形晶体基片上不同区域的应力分布,通过蒸镀电极的方法证实了理论分析结果的正确性。在此基础上,根据晶体振动的限波理论,设计制作了单基多电极石英晶体谐振器,由此构成的差频式力敏感元件的力-频灵敏度系数可达251.9 Hz/N,输出特性非线性度小于0.5%满刻度(FS)。     

基于石英晶体三分量土层压力传感器研制

介绍了一种基于AT切石英晶体谐振器力 频线性关系原理研制的土层压力传感器。该压力传感器由3个相互垂直的压力传感器和1个温度传感构成,采用等精度频率测量技术,实现高精度数据采集,用RS485串行接口进行数据传输。重点介绍了传感器的结构设计,并对弹性膜片材料和厚度与量程和灵敏度的关系进行试验和研究。研制的传感器量程为0～1.0 MPa,非线性度小于1.0%,重复性误差小于0.05%,滞后误差小于0.1%,温度的测量精度为0.01 ℃,可用于地震监测的试验。     

多电极石英力敏谐振器的力敏特性及稳定性研究

在分析石英晶片受力作用时晶片内应力分布的基础上,设计了一种多电极新型石英力敏谐振器及信号处理电路。在室温及大气状态下对设计的力敏谐振器同时进行激励时,各对电极对应的谐振器的力-频特性线性度及频率稳定性良好。将各谐振器的频率互作差频,再作叠加处理后,输出的频率信号的力-频系数达到2 951.8Hz/N,线性相关度为0.999 7,频率稳定性可达10-10数量级。     

鼓形AT-切石英谐振器的力频特性

讨论了鼓形ＡＴ－切石英谐振器的力频特性。理论基础是初始有限变形上叠加弹性增量变形,并且使用了Ｍｉｎｄｌｉｎ所提出的把应变应力展开成板厚的级数的方法。在把三维运动方程简化为二维运动方程后。推导了带有电极的ＡＴ－切石英谐振器的运动微分方程。为了得到鼓形ＡＴ－切石英谐振器的Ｒａｔａｊｓｋｉ系数,在计算石英片在初始应力作用下的应力应变分布时考虑了石英各向异性的特性。将计算结果与其他研究者的实验和理论结果进行了比较。