中红外光参量振荡器用周期极化晶体的研究进展

本文介绍了准相位匹配技术的原理,对基于铌酸锂系列、钽酸锂系列以及磷酸钛氧钾型系列的周期极化晶体发展情况进行了综述,对中红外光参量振荡器用的周期极化晶体发展前景进行了展望.     

铌酸锂晶体缺陷研究中的介尺度团簇演变

铌酸锂晶体中存在着丰富的缺陷结构，主要包括V_Li、Nb_Li⁴⁺、V_Nb以及V_O等点缺陷。缺陷的存在会在很大程度上影响铌酸锂晶体的性质，如压电、电光、铁电、光折变、非线性光学性质以及激光损伤阈值，进而影响声表面波、电光调制器、声光调制器、温度/压力/加速度传感器等器件性能。铌酸锂晶体中缺陷形成的主要过程可以归结为以O^2–为中心的介尺度团簇演变。明确铌酸锂晶体缺陷形成过程中的介尺度团簇演变机制对于缺陷的控制具有十分重要的意义。本文将从缺陷类型、形成能以及介尺度团簇模型研究铌酸锂晶体中缺陷的动态演变过程以及形成机制。最后分析铌酸锂晶体结构中缺陷导致的杂化、再杂化过程，同时考虑多种自由度的耦合，为铌酸锂晶体的缺陷控制、快速生长以及性能调控贡献力量。最后举例介绍分析铌酸锂晶体缺陷与性质、功能的关联关系。     

铌酸锂晶体中氧空位缺陷的热力学研究

首次测量了同成分和掺铁铌酸锂晶体中氧空位的生成焓,发现掺铁可以使铌酸锂晶体中氧空位生成焓大为降低。讨论了实验结果,并提出光折变铌酸锂晶体的还原处理可以在较低的温度下进行。     

铌酸钾锂薄膜的制备方法与研究进展

铌酸钾锂具有良好的光电、压电及非线性光学性能,在集成光学、集成电路等领域具有广阔的应用前景.综述了近年来铌酸钾锂薄膜的制备方法与最新进展,同时对各种方法制备的铌酸钾锂薄膜的研究结果进行了综述,并指出了目前研究存在的问题及其发展趋势.     

从同组份熔体中生长高质量铌酸锂晶体

铌酸锂晶体在非线性光学实验中的应用,由于缺乏高质量的长晶体而受到了限制。现已证实,有意义的是从同组份熔体生长的晶体对双折射的变化影响较少。这在过去限制了铌酸锂晶体的有效相配长度。直接测量晶体的空间双折射的双折射试验以及二次谐波产生的实验,已用于鉴定不同组份熔体中所生长的晶体。当从同组份熔体中生长晶体时,已多次获得长度在4cm以上的晶体,其双折射变化均小于10~(-5)。     

铌酸锂晶体的研制

一、引言 自从Ballman等人用Czochralsky法从熔融盐中生长出大颗粒铌酸锂晶体以来,对该晶体进行了大量的研究,发现它的非线性系数比ADP、KDP晶体高出一个数量级,调制的半波电压低,不易潮解,具有许多优良的性能。它的压电、声光、电光性能在超声微波技术和激光调制、信频等领域里,有着十分广泛的应用。尤其是近几年来,Byer、Yong等依据Lerner测定的Nb_2O_5-Li_2O相图生长出高度光学质量的晶体,折射率变化达到2.5×10~(-6)/cm,使它在非线性光学上得到了成功的应用。因此,铌酸锂晶体已日益成为大家重视和采用的重要材料。     

钽酸锂、铌酸锂晶体相关专利简析

钽酸锂、铌酸锂晶体是集压电、铁电、声光、电光性能于一体的多功能材料;专利是国家、企业科技创新成果核心竞争力的体现。对钽酸锂、铌酸锂晶体相关的全球专利和国内发明授权专利进行地域布局、主要申请人、申请年度、申请量等方面的统计分析,有助于了解钽酸锂、铌酸锂晶体行业的技术发展情况,并为制定长远的、全局性的专利战略提供借鉴。     

近化学计量比铌酸锂晶体生长的新方法

在计算机温场模拟的基础上,探索设计了悬挂式双坩埚和均匀加料装置.在富锂(Li2O摩尔分数为58.5%)熔体中采用提拉法生长了φ50mm×50mm的近化学计量比铌酸锂晶体.测量结果表明:晶体的紫外吸收边发生了明显的蓝移,测得Li摩尔分数达到49.87%.利用干涉仪测量样品的光学均匀性,生长晶体均方根折射率不均匀性△n=7.250×10-5cm-1.     

铜铁双掺近化学计量比铌酸锂晶体生长及其光折变性能研究

采用优化工艺参数,在掺有6（mol）％K2O助溶剂熔体中,利用提拉法生长出系列铜、铁双掺近化学计量比LiNbO3晶体。通过二波耦合和透射光斑畸变法测试可知,在未掺和掺铁量不变情况下,随着掺铜量的增加,衍射效率逐渐增大且铜铁双掺铌酸锂晶体衍射效率要高于单掺铜铌酸锂晶体。而其写入时间和擦除时间逐渐减小;抗光损伤能力随着掺铜量的增加逐渐增强,且单掺铜铌酸锂晶体抗光损伤能力远远大于铜铁双掺铌酸锂晶体。     

铌酸锂光波导晶体材料的发展

本文综述了在光电信息技术推动下铌酸锂光波导晶体材料的新近发展情况。从器件需求出发分析了铌酸锂光波导材料应当具备的性能和质量标准;着重阐述与此有关的材料科学技术问题,包括影响铌酸锂晶体质量的主要因素、各种组成与均匀性表征方法的比较和MgO:LiN_6O_3的制备与性能。指出表面层完整性问题是当今基片制备中的薄弱环节。     

二维光折变光子晶体的制作及应用

对4个点光源进行光学傅里叶变换,在自散焦光折变掺铁铌酸锂晶体中成功制作了具有300余条波导的光子晶体,并实验证明了该光子晶体具有导向较长波长光的性质。随后利用理论模型制作了具有不同周期的2种四方形光子晶体。     

二维椭圆介质柱光折变光子晶体的制作

对6个点光源进行光学傅里叶变换,在自散焦光折变掺铁铌酸锂晶体中成功制作了具有100余条椭圆柱阵列波导。研究表明,这些阵列波导构成了大带隙的椭圆柱光子晶体。测得沿着椭圆长轴、短轴方向的晶格常数分别26um和15um。     

氧化还原处理对Mg:Ce:Cu:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体中,掺入的摩尔分数分别为0.1%.3%,6%MgO,掺入0.1%(质量分数,下同)CuO和0.05%CeO2.采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Cu:LN晶体,对生长后的晶体极化后分别进行了氧化和还原处理.测定了Mg:Ce:Cu:LN晶体的紫外-可见光吸收光谱和光折变性能.结果表明:与未经氧化和还原处理的晶体相比,在掺MgO量为1%和3%时.经氧化处理的晶体的吸收边发生了紫移,经还原处理的晶体的吸收边发生了红移;而在掺MgO量为6%时,氧化处理后晶体的吸收边紫移趋势小明碌.氧化处理后晶体的抗光损伤能力R减弱,而还原处理后晶体的R增强:而当掺入MgO为6%时,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R最大,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R比Ce:Cu:LN晶体高2个数量级.结合铌酸锂晶体的锂空位缺陷模型解释了有关实验结果.     

一维光折变光子晶体正负折射率的实验实现

对利用光学方法在掺铁铌酸锂晶体中制作一维光折变光子晶体时的正负折射率进行了详细的理论分析和实验研究。当采用成像法制作一维光折变光子晶体时,通过控制成像掩模条纹的占空比,晶体中折射率降低的基础上出现了升高区域,即晶体内正、负折射率同时存在。实验结果显示,这种折射率分布与最佳占空比息息相关,并提高了一维光折变光子晶体折射率的对比度。     

坩埚下降法生长铌酸锂晶体

采用坩埚下降法,生长了直径为5 cm的铌酸锂晶体.探讨了晶体生长工艺条件,测试了晶体的透过光谱.所得晶体呈浅茶色,分析认为主要是氧空位缺陷所致.铌酸锂晶体通常用作声表面波(surface acoustic wave,SAW)器件的基片,氧空位缺陷可增加基片的电导率,减少器件制造过程中晶片开裂,有利于提高SAW器件成品率.     

感应加热提拉法铌酸钾晶体生长过程中赋色的研究

本文系统地研究了熔体的组分、温度和杂质等因素对铌酸钾晶体赋色的影响。对由不同组分的熔体中生长的晶体进行了X射线物相分析、光谱分析、化学分析。精确测定了具有不同颜色的铌酸钾晶体的比重。并用正电子湮没技术测量了铌酸钾晶体色心的浓度。 为了生长无色的光学质量均匀的铌酸钾晶体,要求K_2CO_3和Nb_2O_5原料的纯度在分析纯以上。K_2CO_3的含量应选择在51—53%之间,并且要严格控制熔体的过热温度及其恒温时间。     

关于LN晶体在20～200℃范围内热致双折射效应的初步探讨

用光学方法研究了铌酸锂(LN)晶体在20～200℃范围内的热致双折射效应。所得实验结果与和许自然的结果相比较有显著差别,并指出在20～200℃范围内存在两个相变,相交温度分别为70～90℃和110～130~C。此外,还进一步证实了前人对LN晶体的X射线分析和热膨胀试验的结果,并对此进行了分析和讨论。     

弱近红外光诱导LN晶体光折变现象调制度的实验研究

利用毫瓦级的近红外光辐照掺铟铁铌酸锂晶体,在晶体中发生了光折变效应,通过单马赫-曾德干涉仪的条纹摆动幅度测得了掺铟铁铌酸锂晶体的变化量△n可以达到10-4数量级,并对实验数据进行了数值模拟,得到了折射率变化图;在理论上,利用倍频理论成功的解释了近红外光折变现象,并对折射率变化量进行了数值模拟。可以发现,实验和理论得到了很好的符合。     

马赫-曾德干涉仪观测光写入平面光子晶格折射率调制度的实验研究

研究了用搭建的马赫-曾德干涉仪光路和LBA-PC模式分析仪组成的观测系统,对掺铁铌酸锂晶体光写入平面光子晶格折射率调制度的分布进行观测的方法。利用CCD记录下晶体在平面光子晶格写入前后的像面投影图和全息干涉图,通过模式分析仪再现出其反映平面光子晶格折射率调制度分布的相位图信息,进而测出条纹变化量和条纹间距,从而实现对掺铁铌酸锂晶体光写入平面光子晶格折射率调制度分布的实验观察并测量。     

对硅酸铋晶体实时自动记录信息的研究

从原理与实验两方面论述了硅酸铋晶体实时自动记录，显影光学信息的特性。其灵敏度比铌酸锂晶体高１００倍。实验表明，在晶体上施加约为６ＫＶ．ｃｍ＾－１的横向电场和１５×１０＾５Ｐａ的横向气压，可进一步提高灵敏度，作为实例，用硅酸铋晶体和微机控制的全息装置，实时自动地测试了薄板受力后的变形。