高穩(wěn)定電光Q開關(guān)大尺寸LiNbO-,3-單晶的生長與研究.pdf

1、我們通過研究分析了俄羅斯的Q開關(guān)LiNbO<,3>晶體、同成分LiNbO<,3>晶體的晶胞參數(shù),介電常數(shù),半波電壓,組分含量、居里溫度以及[Li]/[Nb]比.結(jié)果表明,俄羅斯的Q開關(guān)LiNbO<,3>晶體之所以能夠在-40~50℃范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,其組分含量是一個重要因素.俄羅斯的Q開關(guān)LiNbO<,3>晶體的[Li]/[Nb]比比同成分LiNbO<,3>晶體的[Li]/[Nb]比(48.6/51.4)(摩爾百分比)高,比化學(xué)計量比的L

2、iNbO<,3>晶體的[Li]/[Nb]比(1:1)(摩爾百分比)低,是一種非同成分非化學(xué)計量比的晶體.在上述分析的基礎(chǔ)上,我們選定了三種晶體生長方案,進(jìn)行了寬溫度范圍高穩(wěn)定性Q開關(guān)大尺寸的LiNbO<,3>晶體材料的制備及研究,目前已生長出近于俄羅斯的Q開關(guān)LiNbO<,3>晶體性能的優(yōu)質(zhì)大尺寸單晶.1、K<,2>O助熔劑提拉法:我們采用自制的硅碳棒高溫提拉爐,在含3.5wt%K2O的同成分LiNbO<,3>熔體中,籽晶為(0001)

3、方向,以10~20r/min的轉(zhuǎn)速和0.1~0.2mm/h的拉速,成功的生長出直徑為30mm,高為30mm的光學(xué)優(yōu)質(zhì)的LiNbO<,3>單晶.2、富Li提拉法:我們采用JD-40型中頻單晶提拉爐,以10~20r/min的轉(zhuǎn)速和0.1~1mm/h的提拉速度,籽晶為(0001)方向,在[Li]/[Nb]=1:1(摩爾百分比)的熔體中成功的生長出直徑為50mm,高為50mm的近完美的LiNb0<,3>單晶.3、富Li摻質(zhì)提拉法:我們采用JD-

4、40型中頻單晶提拉爐,在1:1配比(摩爾百分比)的熔體中加入3mol%的MgO,籽晶為(0001)方向,以10~20r/min的轉(zhuǎn)速和0.1~0.3mm/h的提拉速度,成功生長出了直徑為50mm,高為50mm的近完美的LiNb0<,3>單晶.富Li法生長LiNbO<,3>晶體,雖然存在沿Z軸生長方向的Li的組分不均的現(xiàn)象,但是我們采用大坩堝生長小晶體,選擇X軸或Y軸方向生長晶體.實驗結(jié)果表明,有利于減少Z軸方向的組分不均,避免了組分不均