摻釔鈮酸鋰晶體的生長及其性能研究.pdf

1、鈮酸鋰(LiNbO3)晶體是一種集電光、聲光、壓電、非線性、光折變等效應(yīng)于一身的人工晶體材料。但同成分純鈮酸鋰晶體的抗光折變能力較低,制約了其在一些光學(xué)器件方面的應(yīng)用。在純鈮酸鋰晶體中摻入雜質(zhì)是提高晶體抗光折變能力的一個(gè)有效手段。為了探索性能更好的抗光折變摻雜鈮酸鋰晶體,我們嘗試用一種新的三價(jià)摻雜離子:Y3+。本論文研究了摻釔鈮酸鋰晶體的生長及其基本物理性能。
　　 利用提拉法,我們成功生長了摻Y(jié)量為2.0 mol％、2.5 m

2、ol％、3.0 mol％、3.5 mol％、4.0 mol％、5.0 mol％和6.0 mol％的同成分鈮酸鋰晶體?？梢姴ǘ蔚墓獍呋兎▽?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)摻Y(jié)量達(dá)到4.0mol％,鈮酸鋰晶體的抗光折變光強(qiáng)達(dá)到2×104w/cm2,比同成份純鈮酸鋰晶體提高了三個(gè)量級(jí)。LiNbO3:Y晶體的紅外吸收譜和紫外-可見光吸收譜也顯示,摻Y(jié)量為4.0 mol％D寸鈮酸鋰晶體具有明顯的閾值特征。由此可知,閾值濃度約為4.0 mol％的摻釔鈮酸鋰晶體在可

3、見光波段具有優(yōu)良的抗光折變性能。
　　 利用光斑畸變法和全息法對(duì)LiNbO3:Y晶體的紫外光折變性能做了研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示4.0mol％及以上摻雜濃度的LiNbO3:Y晶體的紫外抗光折變能力約為1×104W/cm2,飽和衍射效率、響應(yīng)時(shí)間、擦除時(shí)間等參數(shù)都較低摻LiNbO3:Y晶體有所減小,表明4.0mol％的摻釔鈮酸鋰晶體達(dá)到了紫外抗光折變閾值。隨著摻Y(jié)量的增加,LiNbO3:Y晶體的紫外光折變主導(dǎo)載流子由空穴轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮?。根?jù)