LiNbO_3晶体的布里渊散射与弹性常数和压电常数的测定

本文在计算3m晶体的布里渊张量时,不仅考虑弹光效应,且同时计及了局部转动效应和电光效应.经过对实验系统的设计和调整,用90°散射测量了3m晶体LiNbO_3的布里渊谱,得到了LiNbO_3晶体在特超声频率下的所有独立的弹性常数和压电常数,据以计算了慢度曲线.用180°散射测量了LiNbO_3晶体的有关声速,实验结果与计算曲线一致.     

LiNbO_3等晶体的红外反射光谱的数据分析

本文利用Kramers-Kronig分析法提供初始数据的振子拟合计算机程序分别对α-切石英,LiNbO_3等晶体程序不但对于各模可以分开的α-切石英晶体的多模谱线运用,而且对于LiNbO_3这样的各模重迭,大峰湮没小峰的复杂谱线也能得到满意的结果。     

镱掺杂钼酸铅的光谱和EPR谱的理论研究

该文表达了一个研究Yb³⁺掺杂PbMoO₄晶体的光谱和电子顺磁共振谱(EPR)的理论方法. 采用晶体场理论,推导了有关光谱和电子顺磁共振谱的公式. 基于这些理论公式,构建了4f¹³电子组态在D_2d晶体对称下包括Zeeman磁相互作用的14阶能量矩阵. 通过对角化这一能量矩阵,研究了Yb³⁺掺杂PbMoO₄晶体的光谱和电子顺磁共振谱. 所得的理论结果与实验值很好符合. 而且,相关的晶体场参量也在研究中确定.     

Cu,Fe掺杂LiNbO_3晶体电子结构和光学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理对Cu,Fe单掺及共掺LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质进行了计算.结果显示:Cu,Fe单掺杂LiNbO_3晶体禁带内均产生了杂质能级,主要由Cu3d,Fe3d轨道及O 2p轨道贡献;共掺LiNbO_3晶体禁带内出现了双能级结构,深能级由Cu3d和O2p轨道贡献,浅能级由Fe3d和O2p轨道贡献.Cu,Fe单掺和共掺LiNbO_3晶体带隙依次缩小,在可见光区的光吸收明显增强.共掺LiNbO_3在445和630nm左右分别表现出一个宽吸收峰,比单掺LiNbO_3晶体表现出更好的光吸收性质.研究表明,Fe占Nb位比Fe占Li位的双掺样品在双光存储应用中更有优势;同时,浓度比[Fe2+]/[Fe3+]值的适当降低有助于这种优势的形成.     

LiNbO_3:MgO晶体的喇曼光谱研究

首次获得了L_1NbO_3:MgO晶体的喇曼光谱。与纯LiNbO_3晶体的喇曼光谱相比较,A_1(TO)模和E(TO)模的谱线数目、频率和相对强度均基本不变,线宽略有增加。这说明,LiNbO_3晶体较强的A_1(TO)和E(TO)振动模的喇曼光谱主要是由氧八面体(NbO_6)特征基团所贡献的。     

掺杂铌酸锂He—Ne相位共轭激光器的稳态输出特性

实验研究了以Ce:Fe:LiNbO_3晶体为相位共轭镜的He-Ne外泵浦相位共轭激光器的稳态输出特性.并建立了在强泵浦条件下的理论公式.理论与实验曲线在趋势上相一致.     

Ce：Fe：LiNbO3晶体的全息存储和相位共轭特性的研究

本文用提拉法从熔体中生长了Ce:Fe:LiNbO_3晶体,并采用二波混合和简并四波混合方法研究和测试了晶体的全息衍射效率和相位共轭反射率.以Ce:Fe:LiNbO_3晶体作为存储元件和相位共轭镜,实现了光学实时全息关联存储.     

晶体Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2+的EPR谱及光吸收谱的理论研究

由于硝酸钒锌二安替比林晶体[Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2 ]中配体O2-的自旋-轨道耦合参量ζ0p≈150 cm-1与中心过渡族3d1离子V4 的ζ0d≈248 cm-1相差不太大,故配体的自旋-轨道耦合参量ζ0p对电子顺磁共振(EPR)谱和光吸收谱的贡献必须考虑.采用双自旋-轨道耦合参量模型和相关的晶体场能级公式,计算了Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2 晶体的EPR谱和光吸收谱,所得理论结果与实验发现很好符合;确定了该晶体的局域对称结构沿C4轴的四角畸变约为0.45 nm;计算发现,较大的κ值说明VO2 中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献.并对上述这些结果的合理性进行了讨论.     

晶体环境下高次谐波谱的截止频率分析

通过数值求解中红外飞秒光脉冲与一维单电子多阱势相互作用的含时薛定谔方程, 研究了晶体环境下的高次谐波发射光谱, 发现了晶体谐波谱的截止位置公式.研究发现, 不同于气体环境下的谐波谱截止频率规律, 晶体谐波谱的截止频率与激光电场的峰值振幅及晶格参数成线性关系. 鉴于准经典力学的三步模型对于气体谐波截止频率的解释, 进一步采用准经典力学方法验证了晶体谐波截止位置规律的正确性. 关键词： 中红外飞秒光脉冲 晶体 高次谐波 截止频率     

电流调制法制备聚片多畴LiNbO_3晶体

当用直拉法生长掺杂的LiNbO_3单晶体时,使一脉冲电流通过固液界面,观察到晶体中铁电畴组态的变化.测定了调制电流与正、负交替铁电畴组态的一一对应关系.用这种新方法,可以制备大面积的、具有一维周期层状铁电畴结构的LiNbO_3晶体.     

我国第一台微微秒自动调谐参量激光器

由中国科学院上海光学精密机械研究所研制成功用锁模Nd:YAG激光单脉冲的二次谐波(0.532μm)泵浦的微微秒自动调谐参量激光器,已于1990年4月2日由中国科学院组织的专家鉴定通过.该系统采用Mg:LiNbO_3作为产生参量效应的非线性晶体,它既具有LiNbO_3 晶体的较大非线性系数、不潮解、价格低廉等优点,又克服了室温下LiNbO_3晶体于相位匹配时,在兼并点附近出现一段空缺和功率     

第一性原理下铜锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了Cu、Mn单掺及共掺LiNbO3晶体的电子结构和光学性质.结果显示,Cu、Mn掺杂LiNbO_3晶体禁带中的杂质能级分别由Cu 3d轨道、Mn 3d轨道贡献;各掺杂体系的带隙均较纯LiNbO_3晶体变窄.共掺晶体中Cu离子形成了较单掺时更浅的能级中心,并在2.87eV处有较强的吸收峰;Mn离子在1.73eV附近的吸收较单掺时减弱且中心略有偏移,在2.24eV处的非光折变峰与Mn~(3+)相关,这对吸收峰的变化被认为与Cu、Mn间电子转移相联系.相对Cu、Fe共掺LiNbO_3晶体,Cu、Mn共掺LiNbO_3晶体可以通过适当提高Cu离子浓度,来改善存储参量中的动态范围和记录灵敏度.由于同一深能级掺杂离子伴以不同浅能级掺离子将呈现出不同的吸收特征并影响存储性能,在共掺离子的配搭选择时对各待选配搭的模拟计算非常必要.     

晶体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱研究

在强场耦合图像中,采用双自旋-轨道耦合(SO)参量模型建立了过渡族3d2(3d8)离子的三角对称下全组态光谱能级和电子顺磁共振(EPR)公式.与经典的晶体场理论(仅考虑中心金属离子的自旋-轨道耦合作用)相比较,该公式还包括了配体离子的自旋-轨道耦合作用的贡献,这一模型在应用于计算共价性较强的晶体光谱和电子顺磁共振谱可得到合理的结果.作为验证,用完全对角化方法研究了品体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱,结果表明,理论与实验很好地符合.建立的全组态谱能级和电子顺磁共振公式为更精确地计算光谱和电子顺磁共振谱提供了一条可行方法.     

晶体PZCST:VO2+的EPR谱及光吸收谱的理论研究

采用双旋-轨耦合参量模型和3d¹电子组态在四角对称下的能级公式,计算了KZnClSO₄·3H₂O(PZCST): VO²⁺的EPR谱和光吸收谱,所得EPR谱和光吸收谱的理论结果与实验发现符合得很好. 研究发现,该晶体沿C₄轴局域对称结构呈压缩的四角畸变,其大小为0.47 nm;大的κ值表明VO²⁺的未配对电子的自旋极化对超精细结构常数有着较大的贡献.     

高压下LiNbO_3晶体电子结构与光学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面方法研究了外界压强对LiNbO_3晶体态密度,能带结构,电荷密度以及光学性质的影响.能带结构计算表明,价带顶主要由O-2p和Nb-4d态电子贡献,导带底主要由Nb-4d态电子贡献,且带隙随着压强的增加而线性增大.利用复介电函数计算了LiNbO_3晶体在不同压强下光学性质的折射率、反射率、吸收函数,能量损失函数以及光电导率.研究发现:外界压强大于10GPa时,静态折射率保持不变,随外界压强的增加,反射率、吸收函数以及光电导率区间有一定程度的拓宽,损失函数峰发生"蓝移".研究表明,外界高压可以有效调控LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质,为LiNbO_3晶体的高压应用提供了有益的理论依据.     

光折变晶体LiNbO3：Fe简并两波混频在干涉测量中的应用

本文从理论上深入地分析光折变晶体中简并两波混频的动态特性。通过有关公式的推导,阐明动态两波混频在实时干涉测量中应用的原理。文中还提出利用LiNbO_3:Fe晶体的测量光路,给出其实测结果。并对测量精度作出分析。     

Co,Zn共掺铌酸锂电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

利用基于密度泛函的第一性原理的计算方法,研究了Co单掺及Co和Zn共掺LiNbO_3晶体的电子结构和吸收光谱.研究显示,各掺杂体系铌酸锂晶体的带隙均较纯铌酸锂晶体变窄. Co:LiNbO_3晶体禁带宽度为3.32 eV; Co:Zn:LiNbO_3晶体, Zn的浓度低于阈值或达到阈值时,禁带宽度分别为2.87或2.75 eV. Co:LiNbO_3晶体在可见-近红外光波段2.40, 1.58, 1.10 eV处形成吸收峰,这些峰归结于Co 3d分裂轨道的跃迁;加入抗光折变离子Zn~(2+),在1.58, 1.10 eV处的吸收峰增强,可以认为Zn~(2+)与Co~(2+)之间存在电荷转移,使e_g轨道电子减少,但并不影响t_(2g)轨道电子.结果表明,晶体中的Co离子在不同共掺离子下可充当深能级中心(2.40 eV),或可充当浅能级中心(1.58 eV),两种情况下,掺入近阈值的Zn离子均有助于实现优化存储.     

铌酸锂晶体75℃附近反常性能的倍频研究

用声光调Q-Nd~(3 ):YAG激光器的输出作为基波光,测量LiNbO_3晶体中的倍频光强随温度变化的曲线,得到热致Maker条纹。利用相干长度的变化研究LiNbO_3晶体在75℃附近出现的异常现象。实验结果表明:相干长度在75℃附近出现反常加宽。我们对此异常现象进行了分析,认为它是与LiNbO_3晶体中某些离子位移而引起的折射率反常变化有关。     

转动谱公式的综合研究

利用锕系和稀土偶偶核基转动带(GRB)的实验数据,对目前常用的原子核基转动谱的3类(共8个)公式进行了综合比较,指出了这些公式的转动谱计算值同实验转动谱之间的方均根差.还对I(I+1)四参数展开公式的系数进行了分析,提出了四参数关系的新公式.本文关于ω²展开公式的研究结果,得到了关于ω²展开公式的新结论.对W-Z两参数和三参数公式的分析表明,该公式是一个很好的公式.所有这些结果对于原子核转动谱的深入研究都有着重要的参考价值.     

晶体Zn（antipyrine）2（NO3）2∶VO^2＋的EPR谱及光吸收谱的理论研究

由于硝酸钒锌二安替比林晶体[Zn(antipyrine)2(NO3)2∶VO2 ]中配体O2-的自旋-轨道耦合参量0pζ≈150cm-1与中心过渡族3d1离子V4 的ζ0d≈248 cm-1相差不太大,故配体的自旋-轨道耦合参量0pζ对电子顺磁共振(EPR)谱和光吸收谱的贡献必须考虑。采用双自旋-轨道耦合参量模型和相关的晶体场能级公式,计算了Zn(antipyrine)2(NO3)2∶VO2 晶体的EPR谱和光吸收谱,所得理论结果与实验发现很好符合;确定了该晶体的局域对称结构沿C4轴的四角畸变约为0.45 nm;计算发现,较大的κ值说明VO2 中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献。并对上述这些结果的合理性进行了讨论。