順電相鉭鈮酸鉀鈉晶體的電控全息性能研究.pdf

1、隨著光通信的快速發(fā)展,人們對(duì)信息傳輸?shù)乃俣鹊囊笤絹?lái)越高,這對(duì)現(xiàn)在的通信器件也提出了更高的要求。光開(kāi)光是通信網(wǎng)絡(luò)中重要的器件之一,電控全息光開(kāi)關(guān)因?yàn)槠浼{秒的響應(yīng)速度、易于集成、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有可能取代現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的微電子機(jī)械光開(kāi)關(guān)。目前,用于制作電控全息光開(kāi)關(guān)的材料主要是順電相鉭鈮酸鉀鋰(KLTN)晶體,但是實(shí)驗(yàn)中很難生長(zhǎng)得到大尺寸、高光學(xué)質(zhì)量的晶體。鉭鈮酸鉀鈉晶體(KNTN)與KLTN晶體具有非常相似的結(jié)構(gòu),而且相比KLT

2、N晶體具有更高的光學(xué)質(zhì)量,其極有可能取代KLTN晶體成為電控全息的核心材料。本論文系統(tǒng)的研究了順電相KNTN晶體的基本物理性能、電光性能以及電控光折變性能。
　　首先系統(tǒng)的研究了KNTN晶體的基本物理性能。利用頂部籽晶助溶劑法生長(zhǎng)了不同組分及不同摻雜的KNTN晶體;然后利用電橋法測(cè)量了晶體的介溫譜,并從中判斷出了晶體的居里溫度均在室溫附近;利用橢偏儀測(cè)量了400nm-900nm范圍內(nèi)晶體的折射率色散曲線,并利用塞爾邁耶振子模型計(jì)算

3、了折射率色散的參量;利用光譜儀測(cè)量了200nm-1100nm范圍內(nèi)晶體的吸收光譜,并計(jì)算了晶體禁帶寬度對(duì)應(yīng)的帶隙能量。
　　接著系統(tǒng)的研究了KNTN晶體的二次電光性能。利用折射率橢球方程理論推導(dǎo)了由外加電場(chǎng)下二次電光系數(shù)矩陣元表示的折射率變化,然后利用Mach-Zehnder動(dòng)態(tài)干涉法測(cè)量了晶體的二次電光系數(shù)矩陣元s11和s12,并研究了二次電光系數(shù)的溫度穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)在居里溫度附近晶體的二次電光系數(shù)比普通的二次電光晶體高出了兩個(gè)數(shù)