镁离子内扩散铌酸锂研究（Ⅰ）：电子探针显微分析表征

对ｙ切铌酸锂单晶基片镁离子内扩散后，镁的 经电子探针显微分析表明，随着扩散镁离子浓度具有近似半抛物形分布，由此得到镁激活能为２２１ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。探索性地分析了锂外扩散的机理，并提出了一种抑制锂外扩散的方法。对镁离子浓度分布进行了理论模型，其结果基本上与实验符合。     

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：     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的X射线衍射与相变分析

分析了斜方相、四方相铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的结构和X射线衍射图谱的特点. 对于铌酸钾钠基压电材料斜方相结构, 从构成晶胞的一个单斜原胞进行分析, 计算出X射线衍射谱上每个衍射角附近的衍射峰数目和相对强度. 提出了2θ在20°—60°范围内根据(1 0 2)衍射峰(52°附近)和(1 2 1)衍射峰(57°附近)劈裂的数目区分斜方和四方相的新方法. 对于多晶陶瓷粉末, 可以更简便的由22°(或45°)附近前后峰的相对高低来判断斜方、四方相. 关键词： 铌酸钾钠 无铅压电陶瓷 X射线衍射 相变     

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。     

MgF2作为镁离子内扩散LiNbO3单晶扩散源的研究

利用ＭｇＦ₂作为扩散源进行镁离子内扩散ＬｉＮＯ₃单晶基片的研究．经电子探针显微镜分析表明，镁的扩散层镁离子浓度分布具有近似半抛物形和阶跃形分布，并得到镁的激活能为１０４ＫＪ／mol.X射线衍射分析发现，当镁离子内扩散超过一定程度时，在镁的扩散层出现具有ＬｉＮｂ₃Ｏ₈的物相结构，并发现该物相结构的出现与ＬｉＮＯ₃体内锂离子的外扩散和扩散表面氟离子的存在有关．由扫描电子显微镜观察到氟离子以ＬｉＦ的形式出现，并随着扩散程度的增大，挥发和脱离开扩散层表面． 关键词：     

掺镁铌酸锂质子交换光波导光学性能的研究

本文用质子交换反应在5mol％MgO:LiNbO_3晶体中引起了e光折射率的增加,晶体中MgO的存在并不影响LiNbO_3质子交换光波导阶跃型折射率分布的特点。用常规的质子交换法制备的MgO:LiNb·O_3波导存在着损耗大和有效折射率不稳定的缺点,经过退火处理后,这些缺点可明显地得到改善。     

类锂硅离子软X射线激光研究

在激光等离子体典型参数条件下，利用碰撞－辐模型计算了类锂硅离子５ｆ－３ｄ和４ｆ－３ｄ跃的粒子数反转比率和激光增益系数。讨论了不同热带条件和不同冷却速度下，激光增益系统数的变化。计算结果表明，高功率，短脉冲激光生产的高温等离子体在快速冷却条件下能产生软Ｘ射的线激光增益。     

Ni在非晶Si中扩散机制的原位X射线衍射研究

通过对非晶Ni和Si多层组分调制膜(ML)中Ni和Si互扩散规律的原位X射线衍射法研究,考察了金属Ni在非晶Si(a-Si)中的扩散现象。得到了较低温度下Ni在非晶Si中扩散系数及规律,并且提出了Ni在a-Si中受非平衡缺陷延迟的间隙扩散机制。这个扩散模型较好地解释了Ni在a-Si中的扩散。 关键词：     

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     

掺镁铌酸锂晶体亚微米畴结构特性研究

基于畴背向反转效应，利用外加短脉冲极化电场，通过对脉冲宽度、脉冲间隔以及脉冲个数的有效控制，在掺5mol％镁的铌酸锂晶体上得到周期为1.7μm的均匀亚微米畴结构，其纵向深度为30—50μm.同时，使用脉冲宽度为100ms的宽脉冲信号得到了畴带宽度仅为0.5μm的非对称微畴结构对亚微米畴结构产生的微观机制和物理过程进行了初步探讨. 关键词： 背向反转效应 掺镁铌酸锂晶体 周期极化     

畴腐蚀掺镁铌酸锂可调阵列光分束器的研究

研究了不同畴腐蚀深度的掺镁铌酸锂二维六角可调阵列光分束器的分数Talbot效应.对不同Talbot分数β和不同畴腐蚀深度的阵列光分束器Talbot衍射像进行了数值模拟理论研究.模拟结果表明,Talbot分数β可以改变Talbot衍射像的周期及结构分布,而畴腐蚀深度可有效调制衍射像的光强分布.在理论研究的基础上,设计并制备了具有不同畴腐蚀深度的掺镁铌酸锂二维六角阵列光分束器,对其在不同Talbot分数β条件下的分数Talbot效应进行了通光实验研究,实现了畴腐蚀阵列光分束器对近场Talbot衍射光强分布的调制,实验结果与理论研究结果一致.     

镁铝石榴子石的高压X射线衍射研究

 对于天然镁铝石榴子石（Pyrope）,在0～25.3 GPa压力条件下,在美国布鲁克海汶（Brookhaven）国家实验室国家同步辐射实验站,利用金刚石压腔装置（DAC）,进行了角散X 射线粉末衍射的高压原位测量,获得了天然镁铝石榴子石随压力变化的衍射图谱。采用Materials Studio软件的Refinement模块对衍射图谱进行了分析,得到了镁铝石榴子石的晶胞参数及其随压力的变化,进而利用Birch-Murnaghan状态方程进行数值拟合,得到了镁铝石榴子石的零压体弹模量B₀＝199 GPa（B′₀＝4）。     

镁离子内扩散铌酸锂研究(Ⅰ)——电子探针显微分析表征

对y切铌酸锂单晶基片镁离子内扩散后,镁的扩散层经电子探针显微分析(EPMA)表明,随着扩散深度镁离子浓度只有近似半抛物形分布,由此得到镁激活能为221kJ·mol~(-1)。探索性地分析了锂外扩散的机理,并提出了一种抑制锂外扩散的方法。对镁离子浓度分布进行了理论模拟,其结果基本上与实验符合。文中所得结果可用于铌酸锂单晶光纤芯-包层波导结构的实现,经选择适当参数(扩散温度、扩散时间、MgO膜厚度、晶纤直径)可望达到低次模传输。 关键词：     

畴腐蚀掺镁铌酸锂光分束器的泰伯效应研究

基于菲涅耳衍射理论分析了畴腐蚀二维周期结构掺镁铌酸锂晶体光分束器的泰伯效应,对光分束器不同占空比D及泰伯分数β条件下的近场光衍射自成像进行了数值模拟研究。设计并制备了不同占空比的畴腐蚀掺镁铌酸锂晶体光分束器,并对其进行了分数泰伯光衍射自成像的实验研究,得到了不同泰伯分数β条件下的近场光衍射强度分布。结果表明,当光分束器占空比D=52%、泰伯分数β=2时,近场衍射自成像效果最佳,实验结果与理论研究结果相符。     

周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器时域特性的实验研究

分别采用MOTORULA公司的硅基光电二极管探测器和JUDSON公司的InGaAs光电二极管探测器对泵浦光和信号光的脉宽进行了测量.研究了极化周期、工作温度以及抽运功率与周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器输出的信号光脉冲宽度的作用关系.实验采用LD端面抽运的声光调Q Nd∶YVO4激光器作为抽运源,在晶体温度为30 ℃、极化周期为29.5 μm条件下,当抽运功率为1 008 mW时,获得了平均功率为238 mW的信号光输出,其光-光转换效率为23.6%,最窄脉冲宽度约为9.3 ns,相对抽运光脉宽被明显压窄.     

周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器时域特性的实验研究

分别采用MOTORULA公司的硅基光电二极管探测器和JUDSON公司的InGaAs光电二极管探测器对泵浦光和信号光的脉宽进行了测量.研究了极化周期、工作温度以及抽运功率与周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器输出的信号光脉冲宽度的作用关系.实验采用LD端面抽运的声光调QNd:YVO4激光器作为抽运源,在晶体温度为30℃、极化周期为29.5μm条件下,当抽运功率为1008mW时,获得了平均功率为238mW的信号光输出,其光-光转换效率为23.6%,最窄脉冲宽度约为9.3ns,相对抽运光脉宽被明显压窄.     

准相位匹配周期极化高掺镁铌酸锂532 nm倍频准连续输出研究

对周期性极化高掺镁铌酸锂倍频过程进行了准相位匹配倍频理论研究。在室温下通过外加电场极化法,用较低的极化开关电场～5．5kV／mm,在厚为1mm、长为10mm、宽为10mm的掺镁铌酸锂基片上成功地制备了周期为5．8～7．3pm(间隔0．3pm)的一阶准相位匹配倍频周期性极化光学微结构。将温度控制在70℃左右,以波长为1．060μm的Nd：YAG激光为基频光源,对所研制的光学微结构样品进行倍频通光实验验证。当入射基频光为920mW时,可以获得约15mW的532nm准连续倍频蓝光输出．其归一化转换效率高达1．77％／W。     

二氧化硅吸附铝离子的X射线光电子能谱(XPS)表征

用X射线光电子能谱技术研究了不同pH条件下二氧化硅对铝离子的吸附作用。在pH分别为3.74、4.25和4.88条件下,吸附在二氧化硅表面的铝离子的Al2p电子结合能依次为74.30、74.90、75.10eV。根据Al3 在水溶液中的一级水解常数pK1=4.99,认为在pH=3.74条件下,吸附在二氧化硅表面的铝离子的形态为Al3 ,而在其余两种pH条件下表面铝离子的形态为Al(OH)2 。     

Mo/Si多层膜小角X射线衍射结构表征

为了实现对Mo/Si多层膜的结构表征,测量了多层膜样品的小角X射线衍射谱。介绍了小角X射线衍射谱的分析方法,包括Bragg峰值拟合法,傅里叶变换法,反射谱拟合法。Bragg峰值拟合法和反射谱拟合法得到多层膜的周期厚度为7.09nm,两种模型的反射谱拟合法得到界面的粗糙度(扩散长度)为0.40～0.41nm(Si在Mo上),0.52～0.70nm(Mo在Si上),前者要比后者小,这与透射电镜法(TEM)得到的结果0.40nm(Si在Mo上),0.6～0.65nm(Mo在Si上)是一致的。通过基于扩散模型的反射谱拟合法得到的折射率剖面也与由高倍率透射电镜(HRTEM)积分得到的灰度值剖面在趋势上是一致的。通过X射线衍射谱和TEM图像对Mo/Si多层膜进行综合表征,得到了多层膜的精细结构信息,这对多层膜制备工艺的优化具有十分重要的意义。     

基于Talbot效应的掺镁铌酸锂二维六角位相阵列光栅的研究

本文系统研究了基于泰伯效应(Talbot) 的位相可调掺镁铌酸锂二维六角位相阵列光栅及其光衍射成像, 对光栅占空比D、不同位相差Δφ、及泰伯分数β条件下的光栅近场光衍射强度分布进行了理论研究, 结果表明当光栅占空比D=52%、位相差Δφ=0.75 π、 泰伯分数β=0.2时, 光栅近场衍射光图像效果最佳. 实验设计与 制备了掺镁铌酸锂二维六角位相阵列光栅, 并对其进行了Talbot衍射光成像实验研究, 得到了不同位相差和不同泰伯分数β条件下光栅近场衍射 光图像, 实验结果与理论研究结果相符. 关键词： 二维六角位相阵列光栅 掺镁铌酸锂晶体 泰伯效应