稀土鐵石榴石薄膜-晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及其光通信波段的磁光性能.pdf

1、本文以稀土鐵石榴石為主，綜述了磁光材料的發(fā)展和研究現(xiàn)狀、著重介紹了在光通信器件中的應(yīng)用。高速大容量光通信系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)磁光材料的帶寬和溫度穩(wěn)定性提出了更高的要求。用兩種具有相反符號(hào)的法拉第旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)系數(shù)(FWC)和溫度系數(shù)(FTC)的稀土鐵石榴石材料(TbIG和YbIG)進(jìn)行復(fù)合，制備FWC和FTC很小的TbYbBiIG石榴石晶體，在該石榴石塊狀晶體上外延一層TbBiGaIG石榴石薄膜，制備TbBiGaIG薄膜/TbYbBiIG晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)

2、，利用薄膜在補(bǔ)償溫度點(diǎn)上下溫區(qū)其法拉第旋轉(zhuǎn)方向相反的特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)一步改善基底TbYbBiIG晶體的FTC，以求獲得同時(shí)具有FWC和FTC極小的磁光材料。 以Bi2O3為主助熔劑改進(jìn)的高溫助熔劑法制備了一系列摻鉍復(fù)合稀土鐵石榴石(TbYbBi)3Fe5O12塊狀晶體，用XRD，EDS等方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和成份分析，確定生長(zhǎng)的工藝條件和成份配比。然后，以沿(110)定向的(TbYbBi)3Fe5O12塊狀晶體為基底，以PbO為助熔劑采用液

3、相外延(LPE)方法生長(zhǎng)摻Bi稀土鐵石榴石單晶薄膜TbBiGaIG，制備了TbBiGaIG薄膜/TbYbBiIG晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)，用XRD,SEM等測(cè)試分析了薄膜定向生長(zhǎng)情況。自行組建了1500-1620nm光通信波段磁光法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，并對(duì)晶體和薄膜/晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了法拉第旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)系數(shù)和溫度系數(shù)等磁光性能研究。 研究發(fā)現(xiàn)：通過(guò)兩種具有相反符號(hào)的FWC和FTC的稀土鐵石榴石TbIG和YbIG相復(fù)合，獲得了很小的FWC和FTC、