鈮酸鋰晶體外加電場周期極化特性的研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體是光學(xué)應(yīng)用中的一種非常有吸引力的材料,加工工藝成熟、價格低廉,其最大的非線性系數(shù)d<,33>可以達到25.2pm/volt,但是卻無法在常用的雙折射相位匹配中得到應(yīng)用.而準相位匹配可以利用非線性晶體內(nèi)的任何一個非線性系數(shù),即使在不滿足相位匹配的角度上,也可以彌補互作用光波在晶體內(nèi)傳輸過程中由于晶體色散所積累的相位失配.外加電場極化法是一種通過鈮酸鋰晶體表面所光刻的周期電極來對晶體施加電場,制作周期極化鈮酸鋰(PPLN)的新技術(shù)

2、.為了得到理想的反轉(zhuǎn)疇結(jié)構(gòu),必須對鈮酸鋰晶體電致極化反轉(zhuǎn)的原理和工藝進行深入的研究.該論文通過對鈮酸鋰晶體的極化反轉(zhuǎn)過程進行詳細的分析,確定并優(yōu)化了影響鈮酸鋰極化反轉(zhuǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù),并力圖改進極化工藝,提高鈮酸鋰晶體極化反轉(zhuǎn)的質(zhì)量.主要工作如下:1、通過大量的實驗現(xiàn)象,對鈮酸鋰晶體的極化反轉(zhuǎn)過程與特點作了深入的研究,分析了影響鈮酸鋰晶體極化反轉(zhuǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,并提出了改進鈮酸鋰晶體極化反轉(zhuǎn)質(zhì)量的方法.2、建立了鈮酸鋰晶體極化過程中疇壁運

3、動的物理模型與數(shù)學(xué)模型.利用這一模型,通過對疇壁運動速率和周期電極結(jié)構(gòu)的靜電場進行計算,進行了極化參數(shù)的選擇與優(yōu)化.同時,設(shè)計了一種研究鈮酸鋰晶體電疇橫向擴張運動的實驗方案,可同時用來研究并記錄鈮酸鋰晶體的周期極化反轉(zhuǎn)過程.3、設(shè)計了一種新型的適用于外加電場極化法制作周期極化鈮酸鋰的極化電壓波形,并研制出一臺可產(chǎn)生所設(shè)計波形、序列脈沖方波和多種組和波形的高壓極化電源.電源采用模擬電路實現(xiàn),其極化電壓、脈沖寬度、脈沖周期和工作時間等參數(shù)均