近化學計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，在實際應用中受到很大限制。基于近化學計量比鈮酸鋰晶體優(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)出來的獨特的光學性能，對近化學計量比摻鋯鈮酸鋰晶體的光學性能進行了系統(tǒng)的研究。
　　 (1)分別采用直拉法和氣相輸運平衡法制備了近化學計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％的近化學計

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行了氣相傳輸平衡處理，得到相應組分的近化學計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到49.85%以上。
　　 (2)研究了近化學計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)，晶體的抗光損傷強度達到2.47×105W/cm2(@488nm)以上，比同成分鈮酸鋰晶體提高了4個數(shù)量級；通

3、過全息法測量晶體的Δn變化，實驗結(jié)果表明，樣品的折射率變化均在10-6量級，表現(xiàn)出了強的抗光折變能力。在紫外光范圍，晶體的抗光損傷強度達到2.3×104W/cm2(@351nm)以上；其紫外光折變樣品響應時間較短，均在3s以下，最小達到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%的近化學計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，達到0.9kV/mm。同時，通過全息干涉裝置實時觀測了晶體鐵電疇反轉(zhuǎn)的全過程，發(fā)現(xiàn)了近化學計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，并對相應的現(xiàn)象進行了討論。
　　 從上面的研究結(jié)果可以看出，由于近化學計量比摻鋯鈮酸鋰晶體的摻雜閾值較低，