近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體的生長及其光折變性能研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體是一種集多種效應(yīng)于一身的人工晶體材料，但是由于同成分純鈮酸鋰晶體的抗光折變能力較低，在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。基于近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體優(yōu)良的物理性能，以及同成分摻鋯鈮酸鋰晶體在紫外及可見光范圍內(nèi)表現(xiàn)出來的獨(dú)特的光學(xué)性能，對近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體的光學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　 (1)分別采用直拉法和氣相輸運(yùn)平衡法制備了近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體。利用提拉法生長了摻入ZrO2濃度為0.2和0.5mol％的近化學(xué)計(jì)

2、量比摻鋯鈮酸鋰晶體，對摻入ZrO2的濃度分別為0.3、0.7、1.0、1.5mol%的同成分摻鋯鈮酸鋰晶體進(jìn)行了氣相傳輸平衡處理，得到相應(yīng)組分的近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體。通過吸收光譜檢測，晶體中的鋰鈮比均達(dá)到49.85%以上。
　　 (2)研究了近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體在紫外-可見光范圍內(nèi)的光折變性能。在可見光范圍內(nèi)，晶體的抗光損傷強(qiáng)度達(dá)到2.47×105W/cm2(@488nm)以上，比同成分鈮酸鋰晶體提高了4個(gè)數(shù)量級；通

3、過全息法測量晶體的Δn變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，樣品的折射率變化均在10-6量級，表現(xiàn)出了強(qiáng)的抗光折變能力。在紫外光范圍，晶體的抗光損傷強(qiáng)度達(dá)到2.3×104W/cm2(@351nm)以上；其紫外光折變樣品響應(yīng)時(shí)間較短，均在3s以下，最小達(dá)到0.73s。折射率變化也保持在106-10-5之間。對不同狀態(tài)下的樣品進(jìn)行了紅外光譜，紫外可見光譜的測量，并對紅外光譜的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　　 (3)研究了摻雜濃度分別為0.5、1.0、1.5m

4、ol%的近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體的鐵電疇反轉(zhuǎn)性能。研究結(jié)果表明，隨著晶體摻鋯濃度的降低，疇反轉(zhuǎn)電場逐漸降低，SLN:Zr0.5反轉(zhuǎn)電場最低，達(dá)到0.9kV/mm。同時(shí)，通過全息干涉裝置實(shí)時(shí)觀測了晶體鐵電疇反轉(zhuǎn)的全過程，發(fā)現(xiàn)了近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體中穩(wěn)定存在的四邊形疇結(jié)構(gòu)和外加電場作用下兩相鄰平行疇壁融合過程延長的現(xiàn)象，并對相應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行了討論。
　　 從上面的研究結(jié)果可以看出，由于近化學(xué)計(jì)量比摻鋯鈮酸鋰晶體的摻雜閾值較低，