晶体畴反转过程中畴壁运动与极化电流特性研究

为了解晶体畴反转的动力学过程,利用马赫-曾德干涉实验系统,研究了外电场极化下掺镁铌酸锂和纯净铌酸锂晶体在畴反转过程中的畴壁运动和极化电流特性。实时记录了掺镁7 mol%、掺镁5 mol%铌酸锂和纯净铌酸锂晶体在畴反转过程中的畴壁特征和极化电流变化情况,发现离散的畴壁速度脉冲伴随着离散的极化电流脉冲,连续的畴壁速度脉冲对应着连续的极化电流脉冲。掺镁铌酸锂晶体正向反转和纯净铌酸锂反向反转的畴壁速度变化和极化电流变化比较尖锐,而掺镁铌酸锂晶体反向反转和纯净铌酸锂正向反转的畴壁速度变化和极化电流变化比较缓和。最后对实验现象进行了解释。     

利用铌酸锂薄片极化反转实现纳米信息存储

纳米信息存储是一种高密度信息存储。在信息存储点的尺度被降低到纳米量级时,其存储密度与目前通用的磁盘相比可提高两个数量级以上。纳米信息存储所面临的诸多技术问题之一就是高质量、高稳定性存储材料的选择。铌酸锂晶体作为重要的光电子材料,已被应用于光学、光电子学器件中,成为光电器件的重要基底材料。但由于缺乏合适的机制,铌酸锂材料尚未被应用于纳米信息存储中。 南开大学承担的天津市自然基金重点项目“利用铌酸锂薄片极化反转实现纳米信息存储”,探索在铌酸锂薄片中通过自发极化反转实现纳米尺度的信息存储的可能性。本项目的研究综合了铌酸锂晶体离子注入薄片切割技术及近化学比铌酸锂研究两方面的研究成果。通过离子注入薄片切割技术可以制备高质量的厚度仅为10微米,直径1厘米的铌酸锂薄片,薄片的表面十分平整。另一方面,与同成分铌酸锂晶体相比,近化学比铌酸锂晶体的自发极化反转电压可下降2个数量级,可降至200V/mm。由此,在厚度为10微米量级的铌酸锂薄片中,利用几伏的电压即可实现自发极化反转。通过对极化反转技术     

质子交换在铌酸锂和同化学剂量比铌酸锂晶体中形成光波导

报道了用质子交换法在铌酸锂晶体和同化学剂量比铌酸锂晶体中形成了光波导,在633和1539nm波长下,用棱镜耦合法测量了波导的暗模特性;端面耦合得到波导的近场光强分布,与普通铌酸锂质子交换形成光波导的近场输出相比,输出光强均匀而且比较亮,说明在同化学剂量比的铌酸锂中形成的光波导质量要好些．对普通铌酸锂晶体质子交换光波导,研究了波导退火特性,经过退火,折射率分布由阶跃型转变成渐变型的,退火的时间越长,折射率分布变化的趋势越缓慢;并给出了不同交换时间下样品的RBS／Channeling谱,与未进行交换的样品相比,质子交换铌酸锂的沟道谱的产额有增高,而且交换时间的越长,产额增高的越多．     

近化学计量比掺铁铌酸锂晶体光折变中心的研究

对不同锂铌比的掺铁铌酸锂晶体的光折变光栅的写入与擦除过程进行了研究,发现单中心模型已经不适用于近化学计量比掺铁铌酸锂晶体的光折变过程.通过对光折变光栅的擦除曲线的拟合发现,近化学计量比掺铁铌酸锂晶体的擦除过程为双指数过程,说明对于近化学计量比掺铁铌酸锂晶体光折变中心为两种.     

近化学计量比铌酸锂晶体制备方法的研究进展

近化学计量比铌酸锂晶体(SLN)具有比同成分铌酸锂晶体(CLN)更加优越的性能,本文对SLN晶体的制备方法进行了总结,并对各种方法进行了比较,指出了SLN晶体各制备方法的的主要优点及今后需要改进之处。     

锥光干涉图、光强透过率曲线对电光调制实验的影响

基于电光效应的基本原理，讨论了铌酸锂（LiNbO3）晶体横向电光调制实验中利用锥光干涉图暗十字线图样确定起偏器和检偏器偏振方向分别平行于晶体x,y光轴的方法，及光强透过率曲线偏移对测量铌酸锂晶体半波电压的影响．     

双掺铌酸锂晶体的光散射光强阀值效应及其应用

用多波耦合理论分析了铌酸锂晶体中的扇形噪音形成机制,结合单载流子两级系统解释了双掺铌酸锂晶体的光致光散射光强阈值效应,进一步分析了掺杂铌酸锂晶体中信号光和噪音光之间在光放大上的竞争,并理论预言了双掺铌酸锂晶体在进行双光束耦合时存在最佳泵浦光强和最佳光生伏特场。     

不同组分铌酸锂晶体的光致吸收研究

研究了生长态纯铌酸锂晶体光致吸收效应.通过对不同组分的纯铌酸锂晶体在绿光激发下光致吸收系数的测定,认为不同组分铌酸锂晶体的光致吸收机制不同.引入氧极化子对实验现象作了解释,认为在锂含量较低的同成分晶体,氧极化子的复合有两条途径,而在锂含量较高的化学计量比晶体的氧极化子复合途径单一.对于近化学计量比晶体,泵浦光强时,吸收机制接近于同成分晶体;泵浦光弱时,吸收机制接近于化学计量比晶体.不同组分铌酸锂晶体由于氧极化子复合途径不同,氧极化子的寿命长短不一,CLN晶体中氧极化子寿命最短.     

气相交换平衡技术在获得近化学计量比LiNbO3晶体中的应用

本文详细介绍了利用气相交换平衡（vapor transport equilibration:VTE)技术获得近化学计量比铌酸锂晶体薄片及其处理工艺。通过测量其OH^-红外吸收谱线宽及吸收边的位置，分析确定晶体薄片中的Li2O含量为49．9％，即[Li]/[Nb]=0.996，接近其化学计量比。     

近化学计量比铌酸锂晶体的局域铒掺杂研究

本文通过两种方法制备了X切和Z切的局域铒掺杂近化学计量比铌酸锂晶体：（1）镀有铒金属的同成分铌酸锂晶体直接进行气相输运平衡处理,（2）在气相输运平衡处理后进行铒金属的标准热扩散。对晶相、扩散系数和扩散表面粗糙度的研究表明,初始铒金属膜厚度会限制扩散的效果。这为进一步的波导放大器研究提供了参考。     

Threshold effect of incident light intensity on the photorefractive light-induced scattering in double-doped lithium niobate crystals and its application

The formation mechanism of fanning noise in lithium niobate crystal is theoretically studied using the multi-wave mixing model. The threshold effect of incident light intensity for the photorefractive light-induced scattering in double doped lithium niobate crystal is explained by combining the multi-wave mixing model with the rwo-photorefrac-tive-sensitive-center model for single charge-carrier. Light amplification competition between the fanning noise and the signal beam in doped lithium niobate crystals is also studied. The existence of optimum photovoltaic field and optimum pump intensity is predicted theoretically.     

双掺(V，Cr):KNSBN晶体光诱导吸收研究

成功地生长、制备出了双掺 (V ,Cr)钾钠铌酸锶钡晶体样品 .测量了不同光强和光偏振下的光诱导吸收变化 .实验结果显示 ,双掺 (V ,Cr)钾钠铌酸锶钡晶体具有很高的光诱导吸收系数 ,其值高达 3cm- 1 ,且光诱导吸收依赖于泵浦束光强和探测束光偏振 .对实验结果用两中心电荷传输模型进行了解释 .     

周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡调谐特性分析

该文在周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡工作机理上，讨论了其波长调谐特性与外加电压、晶体温度的关系，比较了两种外加电压方法，在不同占空比下其调谐特性的差异。     

氧化还原对掺铁LiNbO3晶体的吸收边和透过率的影响

着重研究了经过不同氧化还原处理的不同掺杂及浓度的掺铁铌酸锂晶体的吸收边和透射谱，认为晶体的能带结构随掺杂离子及离子的价态变化而变化，并解释了吸收边的有关实验结果．     

LiNbO3晶体电光调制中半波电压测量方法研究

在基于一次电光效应的光学电压传感器中,电光晶体的半波电压是影响传感器输入输出特性的关键参数之一。通过对电光调制原理的深入分析,选用LiNbO_3晶体搭建半波电压测量平台,针对关键参数半波电压进行了测量。对试验所选用的LiNbO_3晶体的半波电压进行了理论计算,并与实际结果进行对比;分析影响LiNbO_3晶体半波电压的因素,并指出在实际工程应用中应考虑的问题。     

基于周期性极化铌酸锂晶体的电光开关

从理论和实验上阐述了基于周期性极化铌酸锂晶体的电光开关.实验中,我们观察到周期为21 μm周期性极化铌酸晶体中的Solc滤波光谱.当调节施加在晶体Y方向的电场大小时,滤波的中心波长处的光强变化可达到39.23 dB,从而实现了一个高消光比的电光开关.     

铌酸锂薄膜制备的研究现状及进展

铌酸锂(LiNbO3)是目前已知的居里温度最高(1 210℃)[1-2]和自发极化最大(0.70 C/m2)[3]的铁电体材料.由于具有优良的压电[4]、电光[4]、声光[5]、热释电[6]及非线性光学[7-8]等特性,被广泛地应用于声学、光学、光通讯、光集成等领域,被人们称为“通用型”和“聪明”材料[9].LiN     

铌酸锂晶体光学质量的评估及评估方法探讨

主要讨论了检验铌酸锂晶体光学性能的几种实验方法，其中包括：设计实验的理论根据，实验的建立，以及实验后的数据整理和分析。     

掺Mn钾钠铌酸锶钡晶体光折变研究

实验中，生长、极化、制备出了掺０．０２％和０．０４％Ｍｎ钾钠铌酸锶钡晶体样品，并对其二波耦合、二波耦合响应时间及自泵浦相位共轭进行了测量．研究发现：掺Ｍｎ可以有效地增加钾钠铌酸锶钡晶体的吸收，在波长６３２．８ｎｍ，０．０２％Ｍｎ晶体样品的二波耦合增益系数大于７ｃｍ－１而０．０４％Ｍｎ晶体样品的二波耦合增益系数大于９ｃｍ－１，０．０４％Ｍｎ晶体样品二波耦合增益时间响应比０．０２％Ｍｎ晶体样品二波耦合增益时间响应快近４倍；０．０４％Ｍｎ晶体样品有很高自泵浦相位共轭反射率，高达７０％．实验研究表明：掺Ｍｎ可以提高钾钠铌酸锶钡晶体在长光波段的光折变性能