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文檔簡介
1、采用提拉法系統(tǒng)生長了六種不同[Li]/[Nb]比(0.750,0.850,0.946,1.100,1.250,1.380)的摻鈰鈮酸鋰(Ce:LiNbO3)晶體,其中Ce的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為0.1%,并對晶體進(jìn)行了氧化還原處理。通過X-射線粉末衍射、差熱分析、紅外透射光譜分析和紫外可見吸收光譜等方法研究了Ce離子在Ce:LiNbO3晶體中的占位情況及[Li]/[Nb]比的改變對Ce:LiNbO3晶體結(jié)構(gòu)缺陷的影響,同時還研究了不同處理方式對
2、晶體結(jié)構(gòu)缺陷的影響。
X-射線衍射結(jié)果表明,Ce:LiNbO3晶體仍然保持LiNbO3晶體原有的晶格結(jié)構(gòu),說明摻入的Ce是以取代Li或Nb的方式進(jìn)入晶體。與純LiNbO3相比較,摻雜LiNbO3晶體的c軸變長,晶胞體積變大。隨著[Li]/[Nb]比的增加,a軸長度基本都是變大,而c軸和晶胞體積的變化則沒有明顯規(guī)律。
通過差熱分析、紅外光譜和紫外可見吸收光譜分析,確定了雜質(zhì)離子Ce在晶體中的占位模型:在晶體達(dá)到化學(xué)計量
3、比之前,Ce離子通過取代晶體中Li的位置進(jìn)入晶格,而晶體達(dá)到化學(xué)計量比后,Ce離子開始取代Nb的位置。同時還發(fā)現(xiàn),由于[Li]/[Nb]比和摻雜離子Ce的協(xié)同作用,在[Li]/[Nb]比為1.250的晶體中,晶體達(dá)到化學(xué)計量比。
通過二波耦合實驗光路測試并計算了不同[Li]/[Nb]比Ce:LiNbO3晶體的光折變性能參數(shù),如衍射效率、寫入時間、讀出時間、光折變靈敏度、動態(tài)范圍等,發(fā)現(xiàn)晶體中[Li]/[Nb]比的變化以及晶體的
4、氧化還原狀態(tài)都影響Ce:LiNbO3晶體的光折變性能,隨著[Li]/[Nb]比的增大,晶體的衍射效率增加,響應(yīng)時間縮短,光折變靈敏度提高,動態(tài)范圍變大;但是達(dá)到一定程度后,這些性能則會向相反方向移動;晶體還原后衍射效率提高,響應(yīng)時間和擦除時間變短,光折變靈敏度變大,動態(tài)范圍變大,氧化過程與之相反。
綜上所述,通過選擇適當(dāng)?shù)膿诫s離子以及晶體中的[Li]/[Nb]比,可以調(diào)節(jié)晶體的光折變性能,獲得光折變性能優(yōu)良的晶體,進(jìn)而獲得優(yōu)良
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