基于壓電效應(yīng)的鈮酸鋰晶體聲表面波性能研究.pdf

1、聲表面波技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。鈮酸鋰晶體是集電光、聲光、壓電、非線性、光折變及激光激活等效應(yīng)于一身的人工晶體，加之實施摻雜后能呈現(xiàn)各種各樣的特殊性能。是至今人們所發(fā)現(xiàn)的光子學(xué)性能最多、綜合指標(biāo)最好的晶體。因此其在現(xiàn)代聲光技術(shù)的發(fā)展中都占有重要的地位。本文是基于壓電效應(yīng)對鈮酸鋰晶體聲表面波進(jìn)行了系統(tǒng)的討論和研究。
　　 首先，本文對鈮酸鋰晶體的晶胞結(jié)構(gòu)和對稱要素進(jìn)行介紹；解釋并

2、且推導(dǎo)鈮酸鋰晶體的勁度系數(shù)、順度系數(shù)、介電系數(shù)、介電不滲透系數(shù)的矩陣形式。討論壓電效應(yīng)和反壓電效應(yīng)；推導(dǎo)鈮酸鋰晶體的壓電系數(shù)的矩陣形式，提出壓電修正勁度系數(shù)的概念并計算鈮酸鋰晶體的壓電修正勁度系數(shù)。
　　 其次，本文從鈮酸鋰晶體的物理性質(zhì)入手，建立本征聲表面波基本方程和力學(xué)邊界條件方程。分別使用非壓電修正勁度系數(shù)和壓電修正勁度系數(shù)采用迭代法求解上述方程，系統(tǒng)計算鈮酸鋰晶體在三個坐標(biāo)平面內(nèi)的本征聲表面波速度，并繪制相應(yīng)的本征倒速度

3、曲線，將兩種計算結(jié)果進(jìn)行比較分析。
　　 最后，本文討論了鈮酸鋰晶體作為聲表面波器件基底的應(yīng)用。從鈮酸鋰的物理性質(zhì)和壓電性質(zhì)入手，建立壓電增勁聲表面波的基本方程和力學(xué)、電學(xué)邊界條件方程。在鈮酸鋰晶體的聲表面波退耦平面內(nèi)，使用非壓電修正勁度系數(shù)對上述方程進(jìn)行求解，并計算該平面內(nèi)的機電耦合系數(shù)，最終確定晶體的最佳切割方向。
　　 本文研究結(jié)果將為鈮酸鋰表面波器件的實際生產(chǎn)制造提供重要的理論指導(dǎo)，并且可以作為鈮酸鋰晶體聲表面波