X切铌酸锂(LiNbO_3)晶体Z方向传播声表面波特性研究及参数测定

本文运用晶体的压电方程组及有关边界条件,解出X切割Z方向传播(简称XZ)铌酸锂(LiNbO_3)晶体的声表面波位移和伴随电势的特征,并辅以电子计算机运算,求得它们的数值表示式。理论上,还求出了XZ-LiNbO_3声表面波速度值以及它的应变场和伴随电场分别对波导声光Bragg衍射效率的贡献量。实验上,在X切LiNbO_3扩钛平面波导上实现了声光Bragg衍射,效率为99.7%。并采用光探针技术,测定XZ-LiNbO_3声表面波的波速(精度0.5%),声表面波位移振幅值以及表面皱折,应变场和伴随电场对波导声光Bragg衍射效率的总贡献量。各实验值与理论计算值均得到良好的一致。     

LiNbO_3晶体的减反射膜

LiNbO_3晶体是 YAG 倍频激光器倍频晶体之一。蒸镀一层 SiO_2的减反膜,其剩余反射率 R≤0.2%。文章对影响减反膜效果的因素进行了探讨,给出减反膜的性能测试结果。     

Fe:LiNbO3晶体角度复用全息实验研究

研究了以掺铁铌酸锂(Fe∶LiNbO_3)晶体为记录介质的光折变体的全息记录和读出特性.搭建了角度复用光折变体全息记录的实验光路,记录了光折变全息图.实验研究了Fe∶LiNbO_3晶体的响应灵敏度,测量了光折变体全息记录和读出的衍射效率,测量了最小角度复用间隔,实验结果有助于评估和优化角度复用全息图的容量.     

高信息率LiNbO_3光调制器

从调制器的结构和稳定性、同步带宽、调制效率、消光比、插入损耗以及调制晶体尺寸等方面提出高信息速率铌酸锂(LiNbO_3)光调制器的设计。介绍了调制晶体的加工,调制器的装调工艺和性能测试。所研制的LiNbO_3组合调制器,通常其半波延迟电压为35伏(λ=6328A),消光比17dB以上,透过率大于38％,电容为30Pf,理论计算同步带宽约为700MHz,此外还消除了压电谐振。此调制器在光纤PCM可视电话通信联试中获得满意的结果。     

X切LiNbO_3质子交换波导的研究

本文应用光学显微镜,扫描电镜,X射线衍射研究了不同来源的LiNbO_3X切质子交换波导,并用Germain方法处理了实验数据。实验表明除去交换的温度、时间以外,LiNbO_3材料来源不同也是影响质子交换结果(波导有效折射率,模数,衬底光学质量)的一个因素。由N_e~2～P~2直线关系,表明Germain方法不仅适用于由溅射而得到的均匀波导,也适用于LiNbO_3质子交换波导,并求出了相应参数Δn,a。     

用双棱镜在LiNbO_3:Fe晶体中构造大面积光子晶格

推导了双棱镜干涉的强度,并用Matlab软件模拟了晶格图案.利用单个和正交双棱镜在LiNbO3:Fe中构造了一维和二维大面积光子晶格.通过CCD观测晶体内的晶格图案和衍射.选取不同的聚焦透镜,对比写入晶格的空间周期和衍射效率.实验结果表明,聚焦透镜焦距为450 mm时,空间周期最小,可达25.75μm,衍射效率为15.3%.     

直拉法LiNbO_3单晶体的小面生长

用直拉法生长了不同取向的LiNbO_3单晶体,通过对这些晶体的外部形态和不同截面的浸蚀图象的观测,获得不同方向提拉晶体的小面形貌。采用三种方法确定了LiNbO_3晶体小面面指数,它们是(10·2)、(11·2)和(01·2)及它们的反演面(10·2)、(11·2)和(01·2)。并测定了小面尺寸与界面曲率半径的关系和出现小面的临界曲率半径,其结果与理论预期相符。     

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。     

双45°铌酸锂晶体实现Q突变的几个问题

铌酸锂(LiNbO_3)晶体在激光技术中的应用只是近几年的事情,但是它作为非线性晶体在激光谐振腔中用于实现Q突变和Q调制,却给激光技术带来了显著的变化。目前在中小功率激光器件中已经得到了广泛的应用。本文则是在一些实际工作的基础上,对双45~0LiNbO_3晶体的电光Q突变技术中的几个问题作一点理论上的探讨。我们将从以下四个方面来讨论:1.LiNbO_3晶体双折射;2.LiNbO_3晶体电光效应;3.电场;4.实验。     

Cr:KNSBN光折变晶体的非线性特性

实验利用非同时读出的方法,采用两波耦合实验装置,研究了e偏振光写入情况下,Cr:KNSBN光折变晶体两波耦合写入体光栅的衍射效率与响应时间随写入光各参数的变化关系,并对实验结果进行了理论模拟.结果表明,当写入光夹角在10°~25°范围内时,衍射效率达20%以上;在写入光总光强为0.04 W/cm2,写入光光强比为0.33,两束光夹角为12°时,响应时间为5.3 s.     

Ce：Cu：LiNbO3晶体抗光致散射性能研究

用提拉法从熔体生长出来了Ce(0.09%),Cu(0.01%)LiNbO3(Ce:Cu:LiNbO3)晶体,切割后分别对其中两块晶体进行氧化和还原处理,对晶体的抗光致散射能力和衍射效率测试表明,晶体的抗光致散射能力和衍射效率与氧化、还原处理条件有密切关系,其对晶体进行大容量体全息存储起重要作用。     

曲面切槽晶体单色器设计

讨论了曲面切槽单色器的工作原理,并依据合肥光源上的XAFS光学参数,设计加工出晶体的切槽曲面,测量了曲面的形位误差,进而分析了曲面加工、定位误差以及入射光的束宽对单色器分光性能的影响.在测量所得的加工误差下,考虑由于束流宽束给衍射性能造成的影响,计算了实际晶体相对于理想晶体的理论衍射效率.计算结果证明该晶体单色器完全适用于合肥光源的XAFS光学系统.     

0°切BaTiO3晶体SPS-SPPC响应时间特性

研究了Rh :BaTiO3晶体Ce :BaTiO3晶体样品的受激光折变散射自泵浦相位共轭 (SPS SPPC)响应时间特性 .结果表明 ,入射光与晶体a面或b面法线的夹角在 55°～ 65°时 ,自泵浦相位共轭光有更快响应时间 .同一晶体 ,响应时间快的入射角度 ,有更高的共轭光反射率 .     

基于PPLN晶体的单光子探测器定标研究

从光学二次谐波入手分析影响转换效率的主要因素,引出相位匹配条件,从而提出基于周期极化晶体的准相位匹配,研究周期调谐、温度调谐等多种调谐方式来调控输出光的波长,有利于纠缠源在更宽光谱范围内得以应用。通过532nm的连续激光器泵浦周期性极化的掺镁铌酸锂晶体,采用e→e+e相位匹配,利用了介质的最大非线性系数d_(33),通过周期调谐方式,在满足准相位匹配的模式下制备出高质量的纠缠光源,叙述了探测器量子效率的定标原理,提出了一种基于高亮度纠缠源的单光子探测器量子效率定标系统,为高精度量子效率定标奠定了良好的基础。     

曲面切槽晶体单色器设计

讨论了曲面切槽单色器的工作原理，并依据合肥光源上的XAFS光学参数，设计加工出晶体的切槽曲面，测量了曲面的形位误差，进而分析了曲面加工、定位误差以及入射光的束宽对单色器分光性能的影响．在测量所得的加工误差下，考虑由于束流宽束给衍射性能造成的影响，计算了实际晶体相对于理想晶体的理论衍射效率．计算结果证明该晶体单色器完全适用于合肥光源的XAFS光晕系统．     

掺杂铌酸锂晶体体全息存储的研究

用提拉法生长的Ce（0.09%）,Cu（0.01%）,LiNbO3晶体和Zn（3%）,Fe（0.09%）,LiNbO3晶体,切割后分别对晶体极化氧化处理,对晶体的抗光致散射能力和衍射效率测试后,分别进行单幅图像存储和多幅图像的复用存储。实验表明,晶体的抗光致散射能力和衍射效率直接影响体全息存储的效果。     

磁组装辅助乳滴模板聚合法制备pH响应光子晶体微传感器

为了解决响应性光子晶体微传感器响应时间长、检测精度不稳定的问题,采用磁组装辅助乳滴模板聚合法制备一种可快速可视化监测局部微环境pH的响应光子晶体微传感器,采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶转换红外光谱仪和光纤光谱仪等对制得的pH响应光子晶体微传感器进行结构与性能表征,研究该微传感器在不同pH溶液中的响应变色性能、响应时间和循环稳定性。结果表明：该微传感器直径约为8μm,微观结构为嵌有周期性组装磁性胶体粒子链的响应性凝胶微球;当介质环境pH由3.6变化到7.8时,该微传感器衍射光波长从443 nm红移到641 nm,结构色从蓝色变成红色;该微传感器响应快,响应时间为3 s,具有良好的循环稳定性,并在保存30 d后仍保持良好的检测性能。     

LiNbO_3单晶蚀象、光象、形态、结构之间的关系

研究了 LiNbO_3单晶的蚀象、光象。观察到与晶体方向有关的蚀象和光象之间有对应关系,且各晶面上蚀象及光象的对称性均与晶体的对称性相一致。认为晶体的微观结构决定了它的表面形态,蚀象是该形态的一种表现形式,而光象则是蚀象的一种光学效应。     

LiNbO3：Fe晶体折射率调制度的实验研究

利用双光束干涉在不同掺Fe浓度的LiNbO3晶体中分别用红光和绿光写入光子晶格,研究了晶格周期Λ、掺Fe浓度、光波波长λ与光致折射率调制度Δn之间的关系.实验结果表明: 用红光(λ＝633nm)写入光子晶格,掺Fe浓度不大于0.05wt%,或用绿光(λ＝532nm)写入光子晶格,掺Fe浓度不大于0.03wt%时,LiNbO3晶体的光致折射率调制度Δn随晶格周期Λ的变化存在一个极大值,并随掺铁浓度的增加,相应的折射率调制度极大值也增大,并且向晶格周期小的方向移动,这与一中心模型理论得到的关系曲线的变化趋势相一致;若掺Fe浓度分别大于以上两值时,理论曲线与实验曲线完全不符,说明一中心模型的空间电荷场理论只适用于掺Fe浓度小的LiNbO3晶体.实验还发现LiNbO3:Fe晶体折射率调制度Δn与入光波长λ有关,对同一块晶体,绿光写入时折射率调制度比红光更大,且极大值向晶格周期小的方向移动也更大.     

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。