双面电极下铌酸锂晶体中的电场分布及其应用——电控λ/2波片

晶体内部的电场分布是影响其电光特性的主要因素.采用有限元法分析了双面电极下铌酸锂晶体中的电场分布情况,讨论了晶体内部电场均匀分布区域与电极尺寸、晶体尺寸之间的关系.在此基础上,分析了光波在均匀电场中沿光轴传输时,铌酸锂晶体的双横向电光效应,得到了光波偏振方向与电场之间的关系,从而设计了一种适用于任意波长的电控λ/2波片.     

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．     

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．     

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。     

对不同组份掺镁铌酸锂晶体紫外光致吸收的研究

研究了不同组份掺镁铌酸锂晶体的光致吸收现象.通过对不同组份掺镁铌酸锂晶体紫外光致吸收的动态暗衰减过程的测量,我们认为掺镁铌酸锂晶体中紫外光致吸收的浅能级缺陷中心是O-小极化子.     

损耗对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对演化特性的影响

为了得到晶体损耗对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对演化特性的影响结果,将两束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束作为入射波,采用数值方法求解有耗情况下的波传播方程.结果表明,损耗除了造成屏蔽光伏亮-亮孤子对光波振幅减小外,还造成了孤子对横截面的改变.当入射光强较低时,横截面随传播距离的增长而不断增大;当入射光强较高时,起初横截面不断压缩,而后再膨胀.传播距离短时,可以忽略损耗的影响,当传播距离较大时,损耗将最终导致孤子对崩溃.     

掺锌铌酸锂（LiNbO3：Zn）晶体的物性测量

本文配制了系列掺锌铌酸锂多晶料，测量了掺锌铌酸锂的熔化温度及居里温度随掺锌量的变化。用熔融提拉法生长了不同掺锌量的铌酸锂单晶。研究了锌在晶体中的分凝、晶体的抗光折变能力和倍频转换效率。实验结果表明：（１）在铌酸锂晶体中，随掺锌量的增加，ＬｉＮｂＯ３：Ｚｎ的熔化温度呈下降趋势，而居里温度线性上升。（２）在掺锌铌酸锂晶体中，调节锌的掺杂量，可以找到分凝系数近于１的掺锌浓度。（３）当掺锌量大于７ｍｏ１％时，ＬｉＮｂＯ３：Ｚｎ晶体与ＬｉＮｂＯ３：Ｍｇ具有同样的抗光折变能力，前者的倍频转换效率比后者稍大。     

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。     

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.