掺铁铌酸锂(LiNbO3:Fe)的光致损伤

本文研究了LiNbO₃:Fe的可见激光表面损伤;光伤迹线(位错滑移带与微裂纹)与针状微畸伴生。它们位于光斑边缘的正P_s端;微畴起于光伤迹线与晶体表面的圆柱形沟道。我们发现LN:Fe中的这些损伤缺陷能够为光生伏特效应下的空间电荷所缀饰;它们在正交偏光镜下明晰可见。本文讨论了由晶体缺陷所致的自增强衍射光,富集于缺陷的空间电荷所致的空洞场,以及由此场导致的发生在畴界上的静电斥力对此损伤所起的作用。 关键词：     

LiNbO_3:Fe的光致光衍射

本文研究了单光束辐照厂LiNbO_3:Fe的衍射光锥。它可以考虑为入射光束与其晶体后表面反射束及由晶体缺陷所致的散射光束的简并四波混频。光锥的锥角由其位相匹配条件△k=0确定。它可用Ewald球的作图法求解。同时也讨论了一种由时间分辨简并四波混频所产生的衍射光锥。实验结果与理论一致。     

掺铁铌酸锂晶体中光致散射的锂组分和温度依赖关系研究

研究了单掺铁铌酸锂晶体的光致散射行为随锂组分以及温度的变化关系.实验表明,随晶体组分的升高,光致散射得到了大幅抑制;不同组分晶体光致散射被完全抑制的温度不同.由此提出掺铁铌酸锂晶体在48.9 mol%-49.3 mol%范围内可能存在一临界锂组分,当晶体组分超过这一临界组分时,晶体光致散射被大幅抑制,而光致散射行为的温度依赖关系明显改变.     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理研究了Mn:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质。结果表明,Mn掺杂产生了杂质能级,主要由Mn的d态轨道贡献。杂质能级与导带之间的带隙小于理想LiNbO3晶体导带与价带之间宽度,降低了电子跃迁所需能量。同时,掺杂也降低了各原子的电子轨道能量。晶体中最高占据轨道不再是O的2p轨道,而是Mn的d 轨道。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。静态介电常数在掺杂后有明显的增大。Mn的掺杂使晶体在可见光区域的光学性质产生变化,并使晶体的吸收谱在可见光区域产生吸收峰。     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理计算方法研究铁掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质,所有计算采用广义梯度近似下的平面波超软赝势方法,得到如下结论：掺杂产生的杂质能级,主要由铁的d轨道贡献。掺杂降低了电子跃迁所需能量,同时也降低了各原子的电子轨道能量。掺杂离子在晶体中既是电子的施主又是受主。铁的掺杂使铌酸锂晶体的能量损失函数有较大的增加,对光存储的效率有一定影响。铁的掺杂使晶体的光学性质在可见光低能范围发生变化,吸收谱在可见光区域产生吸收峰,有利于晶体全息存储的应用。     

掺氧化镁铌酸锂晶体的损伤阈值分析

在经典的双温模型中引入电子激发、载流子吸收等电离过程,建立了飞秒激光和晶体材料相互作用的理论模型。采用有限差分法数值模拟了在飞秒激光作用下,不同掺杂摩尔分数的Mg O∶Li Nb O3晶体内电子、晶格温度随飞秒激光脉宽、激光能量密度的变化规律。并定量分析了不同掺杂摩尔分数的Mg O∶Li Nb O3晶体材料的损伤阈值随脉宽的变化规律,以及掺杂浓度对晶体损伤阈值的影响。结果表明,在Li Nb O3晶体中掺入适量的Mg O将使载流子迁移率发生变化,进而会影响晶体的损伤阈值。在适当掺杂范围内,掺Mg O的摩尔分数越高,载流子迁移率越大,晶体的损伤阈值越高。因此,实际应用中可通过在Li Nb O3晶体中掺入适量的Mg O来提高晶体的抗损伤能力。     

LiNbO_3与掺铁LiNbO_3晶体的光谱性能

在 L i Nb O3中掺进 Fe2 O3生长了 Fe∶ Li Nb O3晶体。对晶体进行氧化、还原处理 ,测试了 Fe∶ Li Nb O3晶体的吸收光谱以及 Li Nb O3和 Fe∶ L i Nb O3晶体的拉曼光谱 ,研究了氧化还原处理对晶体的光谱影响。     

掺镁铌酸锂晶体抗光损伤机理的研究

通过测试Mg(5mol%):LiNbO₃、Mg(4m0l%):LiNbO₃和LiNbO₃等晶体的光损伤阈值、红外透射光谱、倍频性能等,研究了Mg²⁺在Mg:LiNbO₃晶体中所处的状态以及高掺镁抗光损伤能力增强的机理。     

掺铁铌酸锂晶体的光电导衰减特性研究

利用电化学分析仪对掺铁同成分铌酸锂晶体进行瞬态光电导研究. 以不同掺铁浓度铌酸锂晶体为样品, 在不同强度的纳秒级脉冲光照射下对光电导的研究发现: 铌酸锂晶体的瞬态光电导是由较为复杂的电子迁移过程形成, 其衰减可以用一个指数函数叠加一个扩展指数来拟合. 拟合参数与光强、掺铁浓度存在以下依赖关系: 入射光强增强时, 幅值σ₁^max、σ₂^max、时间常数τ₂和扩展因子β 值增大, 在光强增大到一定时, τ₂和β出现饱和; 晶体的掺铁浓度升高时, σ₁^max、σ₂^max、τ₂ 值增大, 而β值减小. 根据实验结果, 从理论上提出了光电子导带迁移伴随光电子在小极化子上跳跃迁移的复合电荷传输模型. 该模型较好地解释了掺铁同成分铌酸锂晶体的光电导的衰减特点.     

掺镁铌酸锂晶体结构的研究

通过LiNbO₃：MgO(6.7 mol/kg)晶体在常温和低温下的喇曼光谱分析,研究了掺Mg²⁺后晶体结构的变化情况．研究结果表明,常温下晶格略有畸变,个别的散射峰有耦合现象存在,随温度降低,耦合逐渐减少,但掺Mg²⁺后晶格基本结构并无变化. 关键词：     

铌酸锂铁电畴工程及其应用

铌酸锂晶体是目前最重要的人工晶体之一,被誉为“光学硅”.铌酸锂晶体薄膜是最有应用前景的集成光电子学基质材料之一.在过去几十年的研究中,铌酸锂晶体在材料生长、基础研究和器件应用方面取得了巨大进展.利用铌酸锂晶体畴工程制备的周期极化铌酸锂、波导以及导电畴壁在光频率转换、光开关、光调制以及纳米电子器件等领域有重要应用.本文介绍了铌酸锂微米尺寸和纳米尺寸畴结构的制备方法及7个表征方式,并从3个方面介绍了铌酸锂畴工程的应用及其研究进展.     

锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4mol%Hf4+的LiNbO3:Fe:Hf系列晶体([Li]/[Nb]比变化)为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf4+的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe2+]/[Fe3+]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe2Li+数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.     

锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4 mol%Hf⁴⁺的LiNbO₃:Fe:Hf系列晶体（[Li]/[Nb]比变化）为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf⁴⁺的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe²⁺]/[Fe³⁺]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe²⁺Li数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.     

掺锰铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理研究了Mn:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质。结果表明,Mn掺杂产生了杂质能级,主要由Mn的d态轨道贡献。杂质能级与导带之间的带隙小于理想LiNbO3晶体导带与价带之间宽度,降低了电子跃迁所需能量。同时,掺杂也降低了各原子的电子轨道能量。晶体中最高占据轨道不再是O的2p轨道,而是Mn的d 轨道。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。静态介电常数在掺杂后有明显的增大。Mn的掺杂使晶体在可见光区域的光学性质产生变化,并使晶体的吸收谱在可见光区域产生吸收峰。     

高浓度掺Er3+铌酸锂晶体的光谱参数计算

用提拉法成功地生长了6mol%的高浓度掺铒铌酸锂晶体。测量了晶体的两个非偏振方向(X和Z)以及两个偏振方向(π和δ)的吸收光谱。高浓度掺铒铌酸锂晶体的吸收系数高,有利于提高泵浦效率。根据所测的吸收光谱用Judd-Ofelt理论拟合出了Er3 离子的强度参数Ωλ。所得的均方差结果显示偏振拟合的误差要小于非偏振拟合。利用偏振吸收数据计算了各能级跃迁的自发辐射跃迁几率(AJJ′)、辐射寿命(τ)、荧光分支比(β)和积分发射截面(σp)等参数,对计算结果进行了讨论并与其他文献的报道结果进行了比较。     

掺铒铌酸锂晶体的上转换发光

首次报道了掺铒铌酸锂晶体的频率上转换发光效率和该晶体的全吸收谱、绿光发射上能级＾４Ｓ３／２态的荧光寿命，以及其与温度变化的关系等，并讨论了上转换发光的机制及实现其激光运转的可能性。     

掺镁铌酸锂亚微米结构畴反转的研究

研究了掺镁铌酸锂(MgO：LiNbO₃)的极化特性及其畴壁运动的性质,通过调节多个脉冲外加电场来控制畴壁的运动,在背向反转效应作用下,反转畴发生劈裂,制备出均匀的掺镁铌酸锂亚微米周期畴结构,并分析探讨了掺镁铌酸锂亚微米结构的成因及其反转机理. 关键词： 亚微米畴结构 掺镁铌酸锂 背向反转     

掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构及其结晶化学分析

根据铌酸锂晶体本征缺陷的Ｌｉ空位模型，提出了掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构模型；计算出了掺镁铌酸锂晶体中Ｌｉ_２Ｏ，Ｎｂ_２Ｏ₅的含量、［Ｌｉ］／［Ｎｂ］比以及晶体的密度随掺镁浓度的变化关系．计算结果与文献中报道的实验结果相符合 关键词：     

高掺镁铌酸锂晶体的生长和倍频性能

我们通过测定MgO在同成分LiNbO₃中的有效分凝系数、相位匹配温度与MgO浓度之间的关系,找到了使Mg:LiNbO₃晶体的相位匹配温度达到最高的掺MgO配方,并克服了Mg:LiNbO₃晶体在高掺杂生长时易出现生长条纹和脱溶等问题,从而生长出了抗光折变能力强,光学均匀性良好的Mg:LiNbO₃晶体。用于连续泵浦Nd:YAG声-光调Q腔内倍频时,获得了平均功率最高达2瓦的二次谐波输出。 关键词：