导模法生长Er:Lu2O3连续激光特性

导模法是一种超高熔点晶体的有效生长方法,可以生长高质量、大尺寸、高掺杂的Er:Lu₂O₃晶体。本文测试了导模法生长的Er:Lu₂O₃晶体的荧光发射谱及连续激光特性,在室温下获得了斜效率为23.1%的2.85μm连续激光输出,最高输出功率5.24 W。80 min功率RMS(Root mean square)稳定性优于1.4%,不同输出功率水平的激光光束质量M²因子优于2.17。实验结果表明,导模法生长的Er:Lu₂O₃激光晶体具备输出高功率、高效率中红外激光的能力。     

沉降对带电胶体粒子结晶过程的影响

采用密度匹配法(重水与水按一定比例混合),以及反射光谱法,研究了重力沉降作用对直径为98 nm的带电胶体粒子结晶过程的影响. 结果表明,重力沉降在晶体生长的初期提高了晶体生长速率,而后期降低了晶体生长速率,这是由于在晶体生长初期,沉降作用可使更多的粒子结合到晶体结构中,而当晶体尺寸进一步增加,其沉降速率也相应地增大,晶相与液相间的摩擦阻力导致一部分颗粒从胶体晶体上脱落. 总的来说,重力沉降在初期加剧了晶体的生长,后期阻碍了晶体的生长. 另外,在微重力环境下形成的胶体晶体比在重力环境下形成的胶体晶体更加完整紧密.     

不同方法DKDP晶体生长和损伤阈值

生长方法是影响DKDP晶体生长和光损伤阈值的一个重要因素。分别采用传统降温法和点籽晶快速生长法,利用同种原料从氘化程度为85%的溶液生长了DKDP晶体,并选取部分Ⅱ类3倍频晶片进行3倍频光损伤阈值和透过性能测试。实验表明,不同生长方法对DKDP晶体的损伤阈值以及DKDP晶体的生长速度的影响效果正好相反,即由于生长溶液过饱和度的差别,点籽晶快速生长法晶体生长速度为传统方法的10倍,但晶体损伤阈值下降了50%,且紫外波段透过性能下降明显。     

布洛芬晶体转晶与表征

利用两种不同的有机溶剂乙醇和异丙醇以及三种添加剂葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠,通过非溶剂法转晶制得不同形态的布洛芬晶体,使用电子扫描显微镜(SEM),差热扫描量热仪(DSC),X射线粉晶衍射(XRPD)等方法对其进行了表征.利用表征结果研究了结晶体系极性和氢键对晶体生长的影响,发现溶剂和添加剂通过不同的作用方式影响晶体的生长规律.     

金属片加热区熔法单晶生长及应用

在比较现有的各种溶体生长方法的基础上,针对氕物晶体生长的特点,提出了适合均匀生长非固液同成份氧化物晶体的金属片加热区溶法,对该方法的装置、优缺点以及国内外研究现状作了详细的介绍,报道并讨论了应用铂片加热区溶法生长化学计量比铌酸锂晶体的试验及结果。     

不同温度生长DKDP晶体的性质

用点籽晶快速生长法在不同温度区间生长了四块氘含量60%DKDP晶体,观察了不同温度下晶体生长过程,同时测量了晶体的透过光谱、摇摆曲线和1053nm激光损伤阈值。结果表明,在高温区间晶体生长外形优于低温生长的晶体。不同温区晶体的透过光谱并无明显变化,但是随着生长温度的降低,晶体的结构完整性变差,1053nm激光损伤阈值降低。     

-1不同温度生长DKDP晶体的性质

用点籽晶快速生长法在不同温度区间生长了四块氘含量60% DKDP晶体,观察了不同温度下晶体生长过程,同时测量了晶体的透过光谱、摇摆曲线和1053 nm激光损伤阈值。结果表明,在高温区间晶体生长外形优于低温生长的晶体。不同温区晶体的透过光谱并无明显变化,但是随着生长温度的降低,晶体的结构完整性变差,1053 nm激光损伤阈值降低。     

溶液中晶体生长动力学的MC计算机模拟研究

用蒙特卡罗计算机模拟方法研究了溶液中晶体表面的生长台阶和生长动力学,着重讨论了表面尺寸、表面粗糙度以及溶液过饱和度对晶体生长速率的影响以及相应的生长机制.     

用X光成象技术改进晶体生长

据报,在七四年东京召开的一次晶体生长国际会议上有人介绍了一种改进晶体生长的光成象技术,用于监控发光二极管用的磷化镓材料,用于控制其它晶体材料的生长也行。 这种技术优于交变光学观察法的地方是可在整个生长周期内从一侧观察晶体。操作者可看到以至估计晶体直径的变化并将其变化调节到最小。     

BSO晶体及生长固/液边界层的拉曼光谱分析

测量了 BSO晶体在常温和高温下宏观拉曼光谱 ,据此分析晶体结构在高温下的变化规律 ,详细实时地测量了晶体在熔化和生长过程中 ,固 /液边界层以及边界层两侧的晶体和熔体的显微拉曼光谱 ,分析得出该晶体生长边界层内的结构特征 ,以及生长基元结构从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化过程     

圆柱基底上胶体晶体的制备及光学特性表征

在圆柱基底的曲面上利用垂直沉积法将胶体小球自组装生长为胶体晶体.观察了晶体形貌,搭建了光学测试系统,并对其光学特性进行了表征.讨论了不同实验参数对曲面上胶体晶体生长过程及质量的影响.实验结果表明,在合适的温度和浓度下,在毛细管曲面上制备了高质量的胶体晶体.     

KDP晶体台阶生长动力学的激光干涉实验研究

采用迈克尔逊干涉技术 ,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性 .实验表明 ,KDP中不同活性位错的台阶动力学系数差异较大 ,例如高活性和低活性台阶动力学系数分别为 10 .3× 10 -2 和 5 .2 1× 10 -2 cm/s,位错源在晶体表面的形状、面积的变化 ,以及Burgers矢量的变化是造成晶体生长动力学测量数据重复性差的主要原因     

单光子晶体界面介质波导中的慢光效应

研究了单光子晶体界面介质波导中的慢光效应.芯层-空气层界面的全内反射效应以及光子晶体基底的禁带效应共同形成了对光场能量的横向约束.用基于超元胞的平面波展开法计算得到了导模色散曲线,并据此对其色散、群速以及群速色散性质做了详尽分析.由于利用了色散曲线慢光区域内拐点附近低群速色散的部分,该单光子晶体界面介质波导具有良好的慢光特性.对两个不同导模计算得到的平均群速分别为c/98和c/376,可用相对频带宽度分别达到2.1×10-3和4.1×10-4.另外,该慢光结构可以侧向耦合的方式克服光子晶体慢光波导耦合困难的缺点.     

聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体的生长和结构分析

金属/半导体基光子晶体有重大的国防应用价值,其生长技术的核心是设计合适的方法将聚甲基丙烯酯甲酯(PMMA)微球组装成光子晶体。在目前垂直沉积法的基础上,通过控制甲基丙烯酸甲酯(MMA)和偶氮引发剂的反应,使用等温蒸发工艺开发了光子晶体的可控垂直沉积(CVD)技术。实验合成了高度单分散的PMMA微球,并将PMMA微球组装成了光子晶体;对试样进行扫描电镜研究发现,晶体内部排列有序度很高,表面层很完美平整,在3μm×5μm的有序区内仅有两个点缺陷;使用直径分别为294nm和345nm的PMMA微球,沉积出具有规则的周期性密堆积结构的光子晶体,试样的完美有序区范围在20μm以上。实验发现,在可控垂直沉积法的晶体生长过程中,光子晶体的生长方式为连续生长,生长界面为粗造界面。     

移动加热器法生长碲镉汞晶体的数值模拟

提出采用移动加热器(THM)法在稳态条件下生长碲镉汞晶体的理论模型.该模型利用与时间相关的一维物质扩散方程组,熔区自由边界通过考虑相图来确定,没有考虑对流的影响.给出了x=0.2时碲镉汞晶体生长过程的数值解.结果表明,在生长初始阶段,生成晶体的组分是不均匀的,其长度与生长条件如熔区长度、加热器移动速度、温场分布等因素有关,在初始阶段过后,生成晶体的组分接近多晶料的组分. 关键词：     

聚合物光子晶体波导中慢光传输的电光动态调制

全光缓存器是未来全光网络中不可或缺的关键器件.针对可控光延迟和光存储的应用需求,研究了光子晶体波导中慢光传输的外部动态调制.设计了一种新型的聚合物光子晶体波导结构.用平面波展开法仿真得到该波导结构带隙中存在单一的TE导模,导模带边处的群速度可达10-2c.由于基底聚合物材料具有高电光系数和瞬态的电光响应时间,且导模慢光传输产生的电磁场局域对电光效应有增强作用.可在低涮制电压的条件下实现对慢光导模的大范围动态调制.数值分析得到在外加调制电压为80 V时导模带边波长的移动幅度达80.8 nm.慢光导模的移动随调制电压的变化基本呈线性关系,且调制的灵敏度约为1 nm/V.这种线性的外部动态调制基本可满足全光网络对慢光光缓存的需求.     

平均折射率为零的光子晶体中缺陷模频率特性的实验研究

利用传输线技术制备了左手材料,将左手材料与正常材料交替排列组合成平均折射率为零的一维光子晶体.该光子晶体在特定频段具有光子带隙,带隙不随晶格尺度和入射角的变化而改变.通过掺杂技术破坏光子晶体的周期性,可在禁带中引入缺陷模,这种结构的光子晶体可用于实现滤波器小型化和超强耦合.研究表明,通过调节缺陷的厚度可以控制缺陷模的频率,这为调节频率提供了一种方法.实验与仿真结果相符. 关键词： 左手材料 复合左右手传输线 光子晶体     

KTa1-xNbxO3晶体生长固/液边界层结构的微区研究

测量了KTa_1－xNb_xO₃(KTN)晶体在常温和高温下的Raman光谱;实时测量了晶体生长过程中,固/液边界层内以及边界层两侧的晶体和熔体的高温显微Raman光谱.通过光谱分析获得了KTN晶体生长固/液边界层内的结构特征,以及晶体生长基元从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化规律.研究表明,KTN熔体中的 结构基团进入到生长边界层后逐步转化为 八面体结构基团,已具有KTN单胞的一些特征.进而讨论了以 八     

光子晶体薄板波导中介质中间层的引入对其特性的影响

光子晶体薄板波导中由于第三组分的引入,波导导模的能带结构、固有损耗、群速度和群速度色散特性被明显改变.随着介质中间层的介电常数的增加,各导模向低频转移,而在这些导模的较高群速度频段内,导模遭受的固有损耗减小.由光子晶体薄板波导的导模能带对引入的介质中间层的敏感程度的分析可知,光子晶体薄板波导的介质薄板厚度越厚,波导宽度越宽那么该结构对中间层的引入越不敏感[1].在人们设计实用的光子晶体薄板波导系统时,介质中间层的引入对该系统的光学性能所带来的影响必须被充分考虑.     

Cu2+离子注入的石英光波导的特性研究

利用Cu2+离子注入的方式在熔融石英和石英晶体上分别制备了平面光波导结构.通过棱镜耦合实验测试了两种光波导的导模特性,结果表明:在同样的注入条件下熔融石英上形成了增加型的光波导结构,而石英晶体上形成了位垒型的光波导结构.研究了退火温度对两种光波导导模折射率的影响,熔融石英光波导中导模的折射率随着退火温度的升高而降低,而石英晶体光波导中导模的折射率随着退火温度的升高先增加后降低.为了进一步分析离子注入两种材料形成光波导的微观机理,利用SRIM模拟了Cu2+离子注入两种材料的电子能量损失和核能量损失,并且模拟了两种光波导结构的折射率分布.模拟结果表明:熔融石英光波导的主要形成原因是离子注入表面的折射率大于其体材料的折射率,而石英晶体光波导的主要形成原因是离子射程末端的折射率小于其体材料的折射率.因此,在熔融石英光波导的形成中电子能量损失起主要作用,而在石英晶体光波导的形成中核能量损失起主要作用.