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铌酸锂晶体是一种光学晶体材料,性能良好。因为其电光、铁电、光折变等性能优异,因此在激光倍频、调Q开关等等方面有着重要的应用,甚至有人称其为“光学硅”。因为纯铌酸锂的光折变性能并不尽如人意,因此,掺杂就成为了对铌酸锂性质进行改进的重要手段。其中包括光折变掺杂和抗光损伤掺杂两种类型,前者例如Fe3+等等,后者例如Mg2+、Hf4+等等。而根据之前的报道,Sn4+是一种性能很好的掺杂离子,可以显著增强铌酸锂晶体的抗光折变能力,铅元素与它同主族,掺杂之后会不会影响晶体的抗光折变能力?于是我们生长了掺铅的铌酸锂晶体,并对其进行了相关实验测试研究。 第一章,介绍了铌酸锂晶体的晶格结构、缺陷结构、基本物理特性,并总结了不同掺杂元素对晶体性能的影响。 第二章,介绍了如何使用提拉法生长铌酸锂晶体,以及随后的退火、极化等处理过程。 第三章,生长了同成分掺铅铌酸锂晶体,利用光斑畸变实验以及全息存储实验,完成了对晶体的抗光损伤阈值以及最大衍射效率、响应时间等数据的测量。并且对晶片进行高温氧化处理及相关测试。 第四章,生长了近化学计量比掺铅铌酸锂晶体,通过测量计算发现其衍射效率最高可以达到约16%左右,载流子类型为电子型。 第五章,生长了同成分铅镁双掺铌酸锂晶体,通过测量计算发现其抗光损伤阈值大约在104W/cm2左右,通过紫外-可见过吸收光谱,可以看出晶体吸收边蓝移,通过XPS测试,发现铅离子很难在双掺时掺杂进入晶体中。 第六章,对上述实验所得出的结果进行了总结和讨论,并且以此对掺铅铌酸锂晶体做出了一些展望。