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.     

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.     

低掺磷YPxV1-xO4单晶的生长与性能

用提拉法生长了四方锆石型YPxV1-xO4(x≤0.15)晶体.对晶体中P元素浓度的测定结果表明,YPxV1-xO4单晶可以按化学计量比生长.测定了晶体的晶胞参数、折射率和激光损伤阈值.晶体在400～3000nm波长范围的透过率达到80%且无吸收峰,而且,晶体几乎不发出荧光.综合各项测试结果可以推论:YPxV1-xO4晶体适于作为稀土离子的激光基质晶体.     

Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y，Gd，La）晶体的生长、结构和光谱性能研究

采用顶部籽晶法生长了Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y,Gd,La）晶体。利用X射线单晶衍射仪证实了其结构,并得到了其晶胞参数。测量了这三种晶体的室温吸收谱和荧光光谱,并计算了吸收光谱和荧光光谱中的相关参数。吸收光谱表明,这三种晶体在805nm处均有较强的吸收,其吸收半峰宽分别为6nm、6nm、7nm,非常适合于LD泵浦。同时根据这三种晶体的荧光光谱计算了其在1．06μm处的发射截面,其峰值分别为：11．6×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）,8．7×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）,6．2×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）。最后,本文将这三种晶体的相关光谱参数与其它一些掺Nd离子的激光晶体进行了对比。结果显示,Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y,Gd,La）晶体是一种有潜力的固体激光材料。     

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     

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。     

近化学计量比Fe:LiTaO3晶体的光折变性能

采用顶部籽晶溶液法（TSSG）,生长直径约10-15mm,长度为10mm的近化学计量比掺铁铌酸锂（Fe：SLN）和近化学计量比掺铁钽酸锂（Fe：SLT）晶体．采用二波耦合全息法测量了晶体的记录时间,擦除时间和饱和衍射效率;采用光斑畸变法测量了抗光损伤阈值．与Fe：SLN晶体相比,Fe：SLT晶体的饱和衍射效率降低,记录时间减小,抗光损伤能力显著提高,Fe：SLT晶体的抗光损伤闽值为420MW／cm^2。     

PbWO4晶体F心及F+心吸收带的能级计算

采用离散变分法计算了PbWO4晶体的能带结构，并用F心及F^ 心的类氢离子1S波函数结合离散变分法计算了F心及F^ 心的电子基态能级，计算结果表明，F心及F^ 心电子基态能级分布在禁带中，分别位于距导带底1.97eV(630nm)及2.36eV(525nm)处，它们的吸收跃迁对应于基态到导带底的跃迁，使晶体呈现F心及F^ 心吸收带，化学计量PbWO4晶体的辐照诱导吸收谱位于500-700nm，呈现一个宽吸收带，高斯分解的结果表明；该吸收带是由两个峰值分别位于550nm和680nm的吸收带叠加而成的，这两个吸收带分别对应于F^ 心及F心吸收带，计算结果与实验数据吻合较好。     

Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体的生长和光谱性能研究

采用顶部籽晶法生长了Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体,测量了晶体的室温吸收谱和荧光谱,并根据J-O理论分析了Er^3＋在Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体中的光谱参数。其强度参数为Ω2=14.20×10^-20,Ω4=1.75×10^-20,Ω6=1.47×10^-20cm^2。根据F-L公式计算了晶体在1.5μm处的发射截面,其峰值为1.10×10^-20cm^2,位于1535 nm处。结果显示,Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体是一种有潜力的固体激光材料。     

Er/Yb双掺杂Li_6Y(BO_3)_3晶体的偏振光谱性能

采用提拉法生长得到了Er/Yb双掺杂的Li6Y(BO3)3晶体,测定了晶体中实际的Er3+和Yb3+离子浓度,在室温下记录了晶体的偏振吸收和发射光谱,测定了1 030 nm和1 535 nm处的荧光衰减曲线,并计算了Yb3+与Er3+离子间的能量传递效率。相比于Er3+离子单掺杂Li6Y(BO3)3晶体,Er/Yb双掺杂晶体在1 000nm附近处的吸收明显增强,在1 550 nm波长附近宽达200 nm的宽带发射以及Yb3+与Er3+离子之间有效的能量传递表明Er/Yb双掺杂的Li6Y(BO3)3晶体是一种潜在的可用于可调谐及超短脉冲激光的介质。     

LiNbO3晶体光学吸收边的异常紫移

本文报道了室温下,固液同成分点熔体中生长的LiNbO_3光学吸收边的异常紫移的实验结果.通过对晶体a~(1/2)-hv曲线的研究,肯定了40.eV以下吸收边的间接跃迁性质,并讨论了三段直线的意义。确定了禁带宽度E_f的值为3.38eV。     

LiNboO_3:Fe晶体中入射光光强分布对“扇形”光的影响

研究了LiNbO3：Fe晶体中入射光光强分布对“扇形”光的影响．结果证明,其影响很小．由此,可得出结论,LiNbO3：re晶体中的“扇形”光的种子光来源于晶体中的缺陷散射．     

铌酸锂单晶的太赫兹光谱及光学常数之间的关系

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术,对铌酸锂(LiNbO3)样品在0.4-1.6 THz范围的吸收系数和折射率进行测量和分析。实验样品为LiNbO3(clear),LiNbO3∶Fe(0.08%),LiNbO3∶Fe(0.1%)的晶体,三个样品均为(001)取向,观察和分析样品中掺入Fe对吸收系数和折射率等光学常数的影响,根据Debey近似模拟样品在低频吸收边的吸收结构系数。并利用光学常数之间的关系计算了样品在0.4-1.6 THz范围的介电常数(ν).     

大直径掺钕铌酸锂晶体生长及其光学性能研究

在LiNbO3多晶料中依次掺入0.2mol%,0.5mol%和1.0mol%的钕,采用我们自主开发的计算机控制直拉法生长大直径Nd:LiNbO3晶体,测试了晶体的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和红外吸收光谱。由紫外-可见吸收光谱确定泵浦光波长,由荧光光谱确定激光振荡波长;采用X射线荧光光谱分析法测量了Nd:LiNbO3晶体中钕的有效分凝系数,结果是Nd:LiNbO3晶体中钕的有效分凝系数随着钕掺杂浓度的增加而减小。     

Optical Property of LiNbO3 Crystal Codoped with In, Mg and Fe

In2O3, MgO and Fe2O3 were doped in LiNbO3 and Czochralski method was used to grow In:Mg:Fe:LiNbO3 crystals. The OH- extension transmission spectra, light scattering resistance ability, two wave coupled diffraction efficiency and response time of the crystal were measured. Codoping In and Mg in crystal will improve its light scattering resistance ability and response time. Doping In can increase the ability to replace antisite Nb and decrease the doping quantity of Mg. All these are propitious to improve the optical homogeneity of crystal. Doping Fe can improve the photorefractive sensitivity for LiNbO3 crystal. We discussed the site of In, Mg and Fe in LiNbO3 crystals and the influence of the absorption peak of OH- transmission spectra on photorefractive property for LiNbO3 crystal.     

Optical Property of LiNbO3 Crystal Codoped with In, Mg and Fe

In2O3, MgO and Fe2O3 were doped in LiNbO3 and Czochralski method was used to grow In:Mg:Fe:LiNbO3 crystals. The OH- extension transmission spectra, light scattering resistance ability, two wave coupled diffraction efficiency and response time of the crystal were measured. Codoping In and Mg in crystal will improve its light scattering resistance ability and response time. Doping In can increase the ability to replace antisite Nb and decrease the doping quantity of Mg. All these are propitious to improve the optical homogeneity of crystal. Doping Fe can improve the photorefractive sensitivity for LiNbO3 crystal. We discussed the site of In, Mg and Fe in LiNbO3 crystals and the influence of the absorption peak of OH- transmission spectra on photorefractive property for LiNbO3 crystal.     

In掺杂对Er:LiNbO3晶体上转换荧光性能的影响

采用Czochralski方法生长了同成分Er(1%):LiNbO3和In(2%):Er(1%):LiNbO3晶体(摩尔分数)。采用红外透射光谱来研究晶体样品的缺陷结构,研究发现,随着In3+离子的掺入,Er:LiNbO3晶体的OH吸收峰发生紫移,由3481cm-1移至3 508 cm-1。以飞秒激光为激发光源测试了晶体样品的上转换荧光光谱,发现In:Er:LiNbO3晶体中Er3+离子的发光强度有明显提高。结合紫外-可见吸收光谱和上转换光谱,分析了In:Er:LiNbO3晶体中In3+的掺入使Er:LiNbO3上转换发光强度增强的原因,这些结果表明In:Er:LiNbO3晶体用作激光器的增益介质有助于进一步改善激光器性能。     

PPLN-OPO非线性变频特性的研究

根据准相位匹配和光参量振荡原理，分析了光学超晶格材料PPLN实现参量过程时极化周期、匹配温度和调谐波长之间的关系，提出了同时使用周期调谐和温度调谐实现大范围波长调谐的调谐方法，并对PPLN-OPO在不同泵浦波段的周期调谐特性和温度调谐特性进行了研究．     

电光效应在全息光学中的应用

本文采用LN类LiNbO_3晶体制作激光分束光强调节器和位相调节器,给出了装置与结果,并对实验和理论间的偏差因素进行了分析。该装置调节范围大重复性好、简单方便。     

Structure and properties of Li-rich Zn-doped LiNbO3 Crystal

The Li-rich Zn-doped LiNbO3 (LN) crystals were grown by the Czochralski method. The structure of the crystals was measured by ultraviolet-visible absorption spectra. The results indicated that the Li-rich Zn-doped LN crystals had the same characteristics as the pure LN crystal. After Zn2+ entered into the lattice of Li-rich Zn-doped LN crystal, it replaced NbLi firstly. When there was no NbLi, Zn2+ replaced Li+ then. The second harmonic generation (SHG) property of Li-rich Zn-doped LiNbO3 crystal was measured. The results showed that the SHG conversation efficiency of Li-rich Zn-doped LiNbO3 crystals was higher than that of Zn-doped LiNbO3 crystals.