鈮酸鋰晶體和鉭鈮酸鉀鋰晶體光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體(LiNbO3)和鉭鈮酸鉀鋰晶體(K1—yLiyTa1—xNbxO3)是光折變效應(yīng)晶體，具有優(yōu)越的電光性能，在體全息、電控全息光開(kāi)關(guān)、倍頻晶體和單晶光纖中應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于晶體性能的改善在實(shí)際應(yīng)用中占有很重要的地位。由鈮酸鋰晶體實(shí)現(xiàn)的光學(xué)體全息存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大、數(shù)據(jù)傳輸速率快、全面并行處理等優(yōu)點(diǎn)。鉭鈮酸鉀鋰晶體是比鈮酸鋰晶體性能更優(yōu)越的一種新型晶體，因其在鐵電相和順電相表現(xiàn)出一次和二次電光效應(yīng)而被廣泛關(guān)注。本文將通過(guò)一系列

2、的實(shí)驗(yàn)對(duì)鈮酸鋰晶體和鉭鈮酸鉀鋰晶的光折變性能進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究。 對(duì)摻雜鈮酸鋰晶體和鉭鈮酸鉀鋰晶體進(jìn)行了不同條件下的光折變實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)LN：Fe：Zn和LN：Fe晶體，應(yīng)用532 nm激光波長(zhǎng)測(cè)量了光強(qiáng)比不變下其衍射效率隨時(shí)間的變化；對(duì)LN：Fe：Zn晶體采用632.8 nm的氦氖激光光源，測(cè)試了不同光強(qiáng)相同光強(qiáng)比下衍射效率的變化，并進(jìn)行了參考光動(dòng)態(tài)行為測(cè)量及其四波混頻的測(cè)試，結(jié)果表明該晶體的衍射率可達(dá)到56％，且其衍射效率隨著

3、信號(hào)光的減小先增大后減小，相位共軛反射率隨信號(hào)光的增大呈減小的趨勢(shì)，最高共軛反射率可達(dá)到647％。對(duì)KLTN晶體，測(cè)量了摻雜KLTN晶體的衍射效率隨外加電壓的變化，測(cè)得最高衍射效率達(dá)到50.3％；測(cè)量了其增益系數(shù)隨外加電壓的變化。 對(duì)LN和KLTN晶體進(jìn)行了紫外—可見(jiàn)光范圍的光譜測(cè)試和拉曼光譜測(cè)試。對(duì)LN晶體，通過(guò)對(duì)光譜的分析，討論了其α1/2-hv曲線，分析了摻雜對(duì)晶體吸收邊的影響；測(cè)試了其拉曼光譜，分析了晶體中鈮鋰比；并分析

4、了在生長(zhǎng)態(tài)的LN：Fe：Zn晶體中出現(xiàn)的雙臺(tái)階現(xiàn)象。對(duì)KLTN晶體，測(cè)試了純的KLTN和摻雜KLTN的吸收光譜，分析吸收邊移動(dòng)，計(jì)算了KLTN：Mn晶體的禁帶寬度為3.23eV，屬寬禁帶半導(dǎo)體。對(duì)常溫下兩種組分的鉭鈮酸鉀鈉(KNTN)進(jìn)行了拉曼光譜和紫外—可見(jiàn)光譜的測(cè)試，結(jié)合兩種光譜，對(duì)兩種組分KNTN的顏色差異進(jìn)行分析推測(cè)。 利用數(shù)值模擬的方法，分析小信號(hào)近似下周期極化鈮酸鋰晶體歸一化倍頻轉(zhuǎn)換效率與晶體極化周期、晶體溫度以及基