雙摻近化學(xué)計量比鈮酸鋰晶體的生長及光學(xué)性能研究.pdf

1、　　本文采用最優(yōu)的工藝參數(shù)，利用頂部下晶助熔劑方法，從中頻加熱爐中生長出無明顯宏觀缺陷、光學(xué)均勻性好的鋅鐵和錳鐵雙摻雜近化學(xué)計量比鈮酸鋰單晶。生長出尺寸為Φ30×30的大塊晶體?！　射線粉末衍射實驗結(jié)果表明近化學(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3和Mn:Fe:LiNbO3晶體具有與同成份晶體相同的晶格結(jié)構(gòu)。對近化學(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3晶體的晶胞參數(shù)進(jìn)行計算后發(fā)現(xiàn)，晶格常數(shù)隨著ZnO含量的增加而增加。利用差熱分析測試近化學(xué)計量比

2、Zn:Fe:LiNbO3晶體的居里溫度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)ZnO含量低于其閾值濃度時，晶體的居里溫度隨ZnO含量的增加而上升。相反地，當(dāng)ZnO含量達(dá)到其閾值濃度后，其居里溫度開始下降?！　〗瘜W(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3和Mn:Fe:LiNbO3晶體的紫外吸收邊和紅外吸收峰的變化機(jī)理也在本文中被討論。分析顯示Zn2+離子優(yōu)先取代反位鈮(NbLi4+)，而Fe和Mn離子首先占據(jù)正常的鋰位。當(dāng)ZnO含量達(dá)到其閾值濃度后，所有的反位鈮被完全取代，Z

3、n2+離子開始同進(jìn)占據(jù)正常的鋰和鈮位，形成(ZnNb3--3ZnLi+)自補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。　　利用二波耦合實驗測試了近化學(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3晶體的光折變性能，如指數(shù)增益系數(shù)、衍射效率、光折變響應(yīng)時間及擦除時間。同時，對近化學(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3晶體的空間電荷場和擴(kuò)散場進(jìn)行計算?！　±猛干涔獍呋兎y試了近化學(xué)計量比Zn:Fe:LiNbO3晶體的抗光致散射能力。當(dāng)ZnO含量低于其閾值濃度時，晶體的抗光致散射能力變化不

4、大。相反地，當(dāng)ZnO含量達(dá)到其閾值濃度后，晶體的抗光致散射能力顯著增加，比近化學(xué)計量比Fe:LiNbO3晶體提高了幾個數(shù)量級。分析表明光電導(dǎo)是晶體抗光致散射性能變化的唯一原因。　　本文首次在近化學(xué)計量比Mn:Fe:LiNbO3晶體中實現(xiàn)了非揮發(fā)性全息存儲。與同成份Mn:Fe:LiNbO3晶體相比，近化學(xué)計量比晶體具有更短的光柵建立時間和更高的光折變靈敏度，達(dá)到了O.040cm/J。將近化學(xué)計量比Mn:Fe:LiNbO3晶體應(yīng)用到光折變