一、LiNbO_3:MgO晶体的喇曼光谱研究(论文文献综述)
李三星[1](2010)在《基于非线性光学频率变换产生太赫兹辐射源的研究》文中研究指明太赫兹波由于在电磁谱中的特殊位置,可广泛地应用于生物医学,安全检查,环境监测等众多领域,性能优良的太赫兹辐射源是实现这些应用的基础。产生太赫兹辐射源的众多方法中,非线性光学频率变换具有光路结构简单,调谐方便,输出功率较高等诸多优点。本论文介绍了差频和太赫兹参量振荡两种非线性光学频率变换方法。本文分析了差频中非共线,双折射共线,剩余色散带共线三种相位匹配方式,通过数值模拟得到了它们各自的角度调谐曲线。差频泵浦源选择二氧化碳激光器时,进行了相应的光路设计。由于陶瓷光纤激光器可通过同一谐振腔产生频率接近的两束光,分析表明利用陶瓷光纤激光器作差频泵浦源有望得到高功率,体积小的太赫兹辐射源。从晶格振动理论出发,本文得到了太赫兹参量振荡过程中参量增益的表达式和格波色散关系。根据格波色散关系和相位匹配通过数值计算得到了LiNbO3晶体的角度调谐曲线。根据晶体晶格振动模的分布,理论上计算了参量增益随太赫兹频率和泵浦光能量的变化。实验上测量了LiNbO3和MgO:LiNbO3两种晶体的角度调谐曲线,两者频率调谐范围分别为:1.22-2.43THz和1.33-2.59THz。测量了太赫兹输出能量随太赫兹波频率及泵浦光能量的变化。当输入泵浦光能量为85.7mJ,在1.33THz处得到MgO:LiNbO3晶体最高输出能量对应电压值为877.7mV。通过线性拟合的方法测量得到了LiNbO3晶体在1.53THz处吸收系数为41.3cm-1,MgO:LiNbO3晶体在1.63THz处吸收系数为31.5cm-1。
姚淑华[2](2009)在《同成分、近化学计量比铌酸锂晶体生长、性质及应用探索》文中研究表明铌酸锂(LN)是一种重要的多功能晶体,具有优良的压电性能、非线性光学性能、电光及光折变性能等。能用提拉法生长出大尺寸晶体,而且易加工。因此,铌酸锂晶体是一种广泛应用重要功能材料。LN晶体是一种典型的非化学计量比晶体。一般条件下采用提拉法生长的同成分铌酸锂晶体(CLN)是在固液同成分配比([Li]/[Nb]=48.6/51.4)熔体中生长的,Li离子的缺失造成晶体中存在大量的空位缺陷,使LN晶体的许多物理性能受到很大影响。人们十分希望长出低缺陷浓度的近化学计量比铌酸锂(NSLN)晶体。与传统的同成分铌酸锂晶体相比,NSLN晶体中缺陷明显减少,许多重要的功能性质都要优于同成分铌酸锂晶体。然而,对于一般应用来说,CLN晶体已可满足要求,故目前广泛生长和使用的铌酸锂晶体大多为CLN晶体,按质量和用途区别,可以分为声学级和光学级铌酸锂晶体。声学级的铌酸锂晶体的生长和应用技术已经十分成熟,光学级及掺杂同成分铌酸锂晶体在实际应用中还存在一些问题,如组分均匀性,光学均匀性等。本论文对近化学计量比铌酸锂晶体及其掺杂晶体的生长、结构、缺陷及性质进行了系统的研究。同时探讨了光学级及掺杂同成分铌酸锂晶体在电光方面的应用。本论文的主要研究工作与LN晶体的生产和应用单位结合,具有重要的理论和应用价值。本论文的主要研究内容包括:一、湿化学法合成铌酸锂粉体:针对掺杂元素的不均匀和加料的需求,采用湿化学法合成了铌酸锂及掺杂铌酸锂粉体,合成的铌酸锂粉末具有较低的熔点,在用于双坩埚连续加料方面有重要的前景。二、晶体生长:在总结现在国际上生长化学计量比铌酸锂晶体的几种主要方法的基础上,采用大坩埚生长小晶体和连续加料法利用自行研制的悬挂坩埚连续加料系统从富锂熔体中生长出了较高质量的近化学计量比铌酸锂晶体。从晶体生长热力学和动力学的观点出发,系统讨论了在生长过程中影响晶体生长和晶体质量的主要因素。认为合理的温场,优质籽晶,合适工艺参数和控制锂从熔体的挥发是生长高质量晶体的前提条件。三、晶体的组分:铌酸锂晶体的[Li]/[Nb]比对晶体的性质有很大影响,大尺寸铌酸锂晶体组分的均匀性对铌酸锂晶体的产业化生产及其应用尤其重要,为此我们通过紫外吸收光谱,OH-吸收谱,对铌酸锂晶体的组分及其均匀性进行了详细的分析。认为造成组分分布不匀的主要原因是由于Li元素的挥发。初步表征了Mg:NSLN晶体的组分,沿生长方向Mg:NSLN晶体的紫外吸收边没有变化,并详细分析了其中的原因。测定了晶体的红外吸收谱,发现在NSLN晶体红外吸收谱中存在3466 cm-1处的尖吸收峰和3478 cm-1处的伴峰。Mg:NSLN和Mg(6mol%):CLN晶体的OH-红外吸收峰均位于3534 cm-1左右,说明晶体中Mg2+离子已经进入正常Nb位,可以初步判断所生长的掺镁晶体的掺镁量达到抗光损伤阈值的浓度。四、晶体的结构研究:采用高温X射线粉末衍射法研究了晶体结构随温度的变化。发现在温度1073 K以上沿z轴出现收缩现象。结合高温拉曼研究,研究了晶体E(TO1)和A1(TO1)模随温度的变化,从NbO6结构分析铌酸锂晶体出现的反常现象。五、晶体的缺陷研究:采用同步辐射白光貌相术,结合光学显微术和其他分析技术,对铌酸锂晶体的面缺陷(孪晶)、线缺陷(位错)、体缺陷(包裹体)等进行了观测和研究,探讨缺陷的形成机制,为生长优质晶体提供了依据。并通过高能X射线研究了大尺寸晶体的质量。六、铌酸锂晶体的畴结构:采用化学腐蚀法对铌酸锂晶体的畴结构进行了研究,发现我们生长的NSLN晶体并没有完全单畴化,在少数区域有反转畴的存在。铌酸锂晶体的单畴化程度依赖晶体的组分。Mg:NSLN晶体中发现区域性畴结构。在Mg:CLN晶体中观察到同心环状结构,对不同位置进行了OH-红外光谱放入研究,发现掺镁对畴的形成有一定影响。Mg2+离子的极化对Mg:NSLN晶体的畴结构有一定影响。七、铌酸锂晶体的热学性质:包括晶体的熔点、居里点、热膨胀、比热、热扩散系数及热导率等热学性质,并根据晶体热学性质,结合晶体的结构的特点,分析了热学性能对晶体生长和光学应用的影响。八、晶体的基本物理性质及应用探索:测量了铌酸锂晶体的吸收、透过以及折射率,通过NSLN晶体电滞回线测得了晶体的矫顽场。利用本论文生长的晶体,制备了周期极化LN晶体。根据电光Q开关应用对铌酸锂晶体的要求,探索铌酸锂晶体生长、组分、均匀性与电光应用的关系,测试了铌酸锂晶体的动态消光比、半波电压、吸收边以及微量元素的分析,指出组分均匀光学质量好的CLN晶体可以满足电光Q开关的应用要求。但是有不同来源的光学级CLN晶体不能完全符合使用要求,在实验基础上指出了这些铌酸锂晶体存在的问题。并提出相应的解决方案。为了提高LN晶片制备器件的成品率和光刻精度,我们对CLN晶片在还原气氛下进行了还原处理。
高成勇[3](2008)在《钙离子掺杂的钨青铜型晶体铌酸锶钡的光学特性研究》文中提出具有钨青铜结构的铌酸盐晶体许多是优良的光折变材料,由于其内部存在大量的结构空位,因此可以通过分了设计和离子掺杂进一步提高此类晶体材料的质量或改变其各种性能(如晶体的光折变特性等)。近年来,这方面的研究异常迅速。CSBN((Ca0.28Ba0.72)x(Sr0.60Ba0.40)1-xNb2O6)晶体是由山东大学晶体材料研究所新近生长的一种具有钨青铜结构铌酸盐。经X-ray粉末衍射数据表明:CSBN系列晶体属于四方晶系,空间群为P4bm;具有非中心对称性,类似SBN结构。CSBN晶体内部含有A1,A2,B1,B2和C等结构空位,其中A1位和A2位被Ca2+,Sr2+,Ba2+部分填充,B1和B2位被Nb5+完全充满,而C位未被填充,属于非充满型结构。本文主要对(Ca0.28Ba0.72)x(Sr0.60Ba0.401-xNb2O6晶体的光学特性进行了系统研究。其中包括该晶体的晶格振动光谱特性(拉曼谱,红外吸收谱)及与之相关的热学特性,晶体双折射及偏振光干涉特性,光折变中心及光折变非线性,晶体的体光栅衍射特性和光学自相位共轭等。论文的主要工作包括如下几个方面:1、根据空间群理论计算分析了CSBN系列晶体的晶格振动模式。全面报道了该系列晶体在不同几何配置下的晶格振动谱,并对不同Ca2+掺杂的SBN晶体的晶格振动谱进行了分析比较。CSBN晶体属于钨青铜型晶体,其原胞中含有5个分子式的分子,理论上有135个基本晶格振动模式。本研究中利用激光拉曼散射技术测量了该晶体的室温拉曼光谱,采用傅里叶变换红外分光光度计测量了晶体的红外吸收谱。通过谱图分析,对CSBN各晶体与其他同构晶体类似的特征峰值分别予以确认。在拉曼光谱试验中采用六种配置状态,共观测到了55支简正模;红外吸收光谱试验中共观察到了5条红外谱线。实验中虽未能观察到三重简并的反对称伸缩振动模v3,但对八面体离子的其他四个简正振动模v1,v2,v4及v5进行了确认。对于谱线少的原因,文中分析认为除了样品制备因素外还应与晶体的形成过程有关:由Nb-O八面体络合成晶体时,晶体保持相对稳定,其它金属离子的作用很难改变其整体运动的特点,只产生局部影响;同时,空位的随机性造成晶体的无序,使谱线减弱,造成大波数范围频谱的本底隆起,这直接了影响到许多谱线的观测。2、系统地研究了CSBN各晶体的热学特性。CSBN各晶体表现出了特有的热学性质:沿c轴方向,在居里点下,CSBN各晶体随着温度的增加,表现出负的膨胀特性;高于居里点呈现正膨胀。沿a轴方向,随着温度的升高,该晶体产生热膨胀,其热膨胀系数为正值。CSBN各晶体a向和c向的热导率在居里点附近趋于相同,但偏离居里点表现出较强的各向异性:居里点以上c向的热导率随温度的升高大于a向的热导率;居里点以下c向的热导率小于a向热导率。此种特性的成因被认为是主要由于铌原子的热运动垂直于O—Nb—O链,从而降低了O—O链分离的可能所导致的。3、系统的研究了CSBN晶体的双折射及其偏振光干涉特性。在讨论晶体的双折射与结构的关系的基础上,测量了晶体在偏振光入射下的消光角。通过光心提取法测量了晶体的折射率及双折射率,测量精度达到10-4,并且确定出了激光入射波长为532nm的消光角中k值的大小,即:kCSBN75≈270;kCSBN50≈259;kCSBN25≈255。在未采用传统的偏光显微镜技术前提下,通过自行设计光路,研究了双折射晶体CSBN的锥光干涉特性。结合锥光干涉图,理论分析计算了平行光轴入射的晶体锥光干涉图中干涉级次变化的成因,干涉图由内向外疏密分布的规律以及垂直光轴入射的干涉图的形成原因等;探讨了不同掺杂对晶体的双折射特性的影响;讨论了晶体锥光干涉图随光锥入射角度的变化的规律,定性了小角度旋转晶体后黑色十字劈裂的成因。基于理论分析,利用计算机模拟实现了负单轴晶体的锥光干涉图。根据实验结果判定了文中所使用的CSBN系列晶体均具有良好的光学均匀性,其双折射率梯度均达到10-5。4、根据CSBN晶体的透射谱,研究讨论了CSBN晶体的光折变中心问题。文中通过CSBN晶体的透射谱,计算了该类晶体的在能带吸收边缘附近的衰减指数,分析了晶体的透射特性:CSBN75晶体的衰减指数比较大,代表晶体具有较大无序程度;晶体从396nm至768 nm,由于Ca2+掺杂加强了对该波段的吸收,并且在红光波段(675nm附近)出现了一个新的小吸收峰,相应深陷能级为1.84eV,与未掺杂的SBN透过曲线相比较,CSBN晶体的波长响应范围向红光和红外区扩展。由于在近红外波段,激发光子能量较小,此时的吸收光谱反映的是晶体内缺陷离子的振动特性,或晶体中浅陷阱能级的性质;同时,非计量化学比掺杂可引起Nb-O6八面体团簇周围电势分布的变化,这些因素已足以影响晶体的某些光学特性如晶体吸收特性。基于以上因素,通过分析认为:Ca2+掺杂虽然能够在一定的波长范围内加强了晶体的吸收,可以增强晶体的光折变效应,但Ca2+不可能充当光折变效应的中心。5、从不同的角度系统地研究了CSBN晶体的光致折射率变化的非线性特性。一方面,基于传统的Z-扫描技术进行了装置改进,实施开孔探测和去基模的方法同时进行测量,减少了接受光能的叠加效应,提高了测量灵敏度;利用此改进的技术,试验测定了CSBN25晶体的Z扫描曲线,并且计算了CSBN25晶体的非线性折射系数。另一方面,通过非偏振光写入的方法结合Michelson干涉仪研究了晶体的光致折射率变化特性,并且得到了有关晶体光折变特性的一个重要结论:在激光波长为632.8nm的情况下,CSBN25的折射率呈现正的增长趋势,即Δn>0,晶体表现为自聚焦的特性。CSBN75的折射率呈现负的增长趋势,即Δn<0,晶体表现为自散焦的特性;而CSBN50的光致折射率变化呈现特殊的变化趋势,在1min前CSBN50的折射率呈现正的增长趋势,即Δn>0,1min后CSBN50的折射率呈现负的增长趋势,即Δn<0;在CSBN50晶体中存在着自聚焦向自散焦的动态转化过程。偏振光写入的方法和非偏振光写入的方法的研究得到了同样的结论,文中对以上结论利用带输运模型理论及热自聚焦诱导光折变非对称自散焦理论进行了比较分析,并且通过分析指出:Feinberg的热自聚焦诱导光折变非对称自散焦理论对CSBN50晶体中观测到的光致自聚焦到自散焦现象的解释是适用的。另外,在此基础上首次研究了CSBN晶体的双折射率动态变化特性。在不同功率的激光入射条件下,定量的测试了CSBN晶体的双折射率变化,根据试验结果描绘了CSBN50中双折射率随入射功率及时间的变化特性曲线。6、以全新的角度研究了CSBN晶体的体光栅衍射特性。文中首先测试了不同偏振态写入情况下的晶体体光栅衍射效率,测试结果表明:不同偏振态入射光的体光栅衍射效率变化规律基本一致,e光的最大衍射效率远大于o光写入时的最大衍射效率,测得的衍射效率变化规律与Kukhtarev及Hong等人的理论符合较好。体光栅衍射效率的测试为该晶体在全息存储和光学信息处理领域的应用奠定了基础。其次,探讨了光折变晶体CSBN75和CSBN50在平面单色偏振光束入射条件下的自衍射特性。试验中发现当入射光偏振为异常偏振时,在远场屏上可观察到明显的自衍射现象并且衍射图形和晶体光轴成一定的夹角,不同掺杂的晶体其形成的夹角大小不同。自衍射起因于晶体噪音栅,文中根据平面光栅衍射理论系统地研究了CSBN75和CSBN50晶体的噪音栅特性,由试验结果确定出了噪音栅的波矢方向,并建立了上述两种晶体的噪音栅模型。显然,噪音栅模型的建构将对合理的限制和利用噪音栅具有较大的现实意义。在自衍射的前提下,实验观察并讨论了CBN28晶体的光感应光散射(光扇效应(前向散射光放大)及散射光锥),并且分析了该光感应光散射的成因,即:晶体内的入射光,反射光及各向同性的散射光满足了一定的相位匹配条件,各向异性散射光与入射光及反射光分别写入噪音栅,光感应光散射现象是噪音栅波面叠加的结果。更换CSBN系列晶体进行试验,未发现如此强烈的光感应光散射,这说明不同化学计量比的掺杂会直接影响到光折变晶体的光折变特性。另外,还试验分析了汇聚光束入射条件下的晶体的远场衍射特性及其成因,确定了F.S.Chen等人在光折变晶体LiNO3中观察到的现象(即:光致类透镜效应)在CSBN晶体中同样存在。7、研究了CSBN晶体的光学自相位共轭及其应用。在试验中首次观察到了CSBN晶体中“奇异”的自泵浦相位共轭现象,并用“猫式互作用区”理论成功的解释了此种现象的产生机制:入射光束投射到晶体上时,会受到晶体内部的杂质,缺陷,甚至畴结构的散射作用形成多个方向的散射光,从而为晶体内部的四波混频及光扇效应创造条件。散射光和信号光的耦合以及扇形散射光之间的能量竞争,在晶体内部通过折射率的调制形成实时体相位光栅。当入射到晶体表面的光斑尺寸小于0.85mm时,反射光束被相位光栅所调制,从晶体的XOZ平面出射的光束为高频增强了的相位共轭光;当入射到晶体表面的光斑尺寸大于0.9mm时,两互作用区的相位共轭条件被破坏,此时出射的光斑仅为经YOZ平面出射部分和没有经过晶体的部分组成,实验结果表明CSBN75晶体是一种可被用作光学信息处理(如本文中利用此现象实现的光学图像边缘增强处理)的良好材料。另外,本工作中还测试了晶体的自泵浦共轭反射率及响应时间,实验发现CSBN75晶体器件具有较宽的角度响应范围,在很宽的角度范围内都可实现自泵浦相位共轭,掺杂浓度对晶体的光折变效应有较强的影响。
马成举[4](2008)在《LiNbO3晶体掺MgO优化THz波参量振荡器输出特性研究》文中研究说明太赫兹技术在很多基础研究领域和应用研究领域有广泛的应用前景,而太赫兹波源器件的研发是太赫兹技术发展的关键。在众多的太赫兹波辐射源中,太赫兹波参量振荡器由于其准连续方式输出、体积小、频率连续可调谐、窄线宽、高空间和时间相干性,且在室温下工作等特点,受到了科研工作者的极大关注。实验中,我们分别利用一块长65mm掺5%molMgO:LiNbO3晶体加一块长65mm无掺杂的LiNbO3晶体参量过程产生THz波,和两块无掺杂的LiNbO3晶体在相同配置下参量过程产生THz波,前者比后者泵浦阈值降低了约30%,而在泵浦光能量为18mJ/pulse时,其THz波输出的能量增加约12.4%。表明,LiNbO3晶体掺入价态比较稳定的抗光折变杂质离子Mg2+,利用它参量过程产生THz波,能够有效的增强其输出能量而降低其泵浦阈值。另外,我们对5%mol MgO:LiNbO3晶体为非线性光学介质构成的THz波参量振荡器的增益和角度调谐特性进行了计算,做出了其增益和调谐曲线,其增益提高而调谐范围拓宽。5%molMg2+掺入同成分LiNbO3晶体,改善了THz波参量辐射源的输出性能,其机理是:同成分LiNbO3晶体中存在大量的缺陷如:反位铌、锂空位、小极化子、双极化子、Fe2+、Fe3+等光折变敏感中心,所以其光折变效应显着。由于泵浦光在LiNbO3晶体中的光折变效应引起的光感应光散射和类透镜效应,使泵浦光向散射光转移能量,所以利用同成分LiNbO3晶体参量过程产生THz波泵浦阈值高而输出能量低。当给LiNbO3晶体中掺入价态比较稳定的Mg2+后,LiNbO3晶体结构基本没有变化,LiNbO3晶体中较强A1(TO)振动模式,和E(TO)振动模式主要由氧八面体(NbO3)特征基团决定,掺镁对此影响不大。当掺镁量为阈值浓度(5%mol)时,LiNbO3晶体中的反位铌离子重新回到铌位,而杂质离子的晶格占位也由锂位变为铌位。所以与锂空位有关的缺陷失去了电荷的受主和施主能力,有效的抑制了LiNbO3晶体的光折变效应,泵浦光向散射光转移能量降低,而转化为THz波和闲频光的效率提高,所以利用5%molMgO:LiNbO3晶体参量过程产生THz波输出性能得到改善。
鲁波[5](2005)在《飞秒激光与大气、玻璃以及晶体相互作用若干现象的研究》文中进行了进一步梳理飞秒激光技术推动了强场物理、材料物理等相关学科的迅猛发展。它的超高、超强特性以及极高的时间分辨特性为进一步研究物质世界提供了新的方法。飞秒激光与物质相互作用发现了许多有趣的现象。这些领域具有巨大的应用前景,受到了学术界的高度重视。 本文开展的主要工作以及得到的结论概括如下: 第一部分:飞秒激光与大气的相互作用。 1) 研究了飞秒激光在大气中的传输特性。数值模拟结果表明在低功率入射、大气没有被电离的情况下,随着传输距离或入射功率的增加,频谱逐渐展宽。这对超连续谱的产生和应用具有重要的理论指导意义。 2) 探讨了圆锥辐射角随着波长的变化关系。理论分析表明离泵浦波长越远的新生波长发散角越大。结合自相位调制和衍射公式解释了这一圆锥辐射现象。根据这一理论,可以构建丝截面上的光强分布,它也将变成测量丝强度剖面的方法。 第二部分:飞秒激光与硼酸盐和钛酸盐的相互作用。 1) 高重复率的飞秒激光与硼酸盐玻璃的相互作用 1.用晶体生长的基元理论解释了飞秒激光辐照硼酸盐玻璃后结构的变化。在玻璃无规则网络结构中,存在着与晶体中相同或者相近的基团。激光辐照后,在飞秒激光场引起的高温高压下,硼酸盐玻璃的网络结构被破坏,价键发生断裂,生长基元遵循能量最低的原理进行微结构的重排,形成了β-BaB2O4晶体。 2.用共焦显微喇曼的mapping,研究了飞秒激光辐照硼酸盐玻
仇怀利,王爱华,尤静林,殷绍唐[6](2004)在《铌酸锂晶体高温拉曼光谱研究》文中提出采用高温拉曼光谱法,对铌酸锂晶体高温下的结构特征进行了研究。结果显示,室温下较强的拉曼振动模式主要是由[NbO6]八面体的振动所引起的;随着温度升高,频率减小,谱峰位置向低波数方向移动,可观测到的谱峰数目减少。这主要是由晶体内模所对应的Nb—O键合强度随着温度升高而减弱引起的。
李文润,耿华,姚江宏,阮永丰[7](2003)在《近化学计量组分掺铒铌酸锂的制备及性能测试》文中进行了进一步梳理通过气相输运平衡技术 ,严格控制生长条件和气氛 ,制备了化学组分均匀、光学质量优异的近化学计量组分Er:LiNbO3 晶体。通过对吸收边、喇曼谱及红外OH-吸收谱的测量 ,发现吸收边“蓝移” ;OH-吸收带显着减弱 ;Er:LiNbO3 晶体中的E模 (15 2cm-1)和A1模 (6 32cm-1)的线宽也明显变窄。这些特征都证实了得到的Er:LiNbO3 晶体已接近于化学计量组分 ,经过计算 ,其Li+ 含量达到 4 9.7mol%。
石连升[8](2002)在《掺铟铌酸锂晶体的生长及其性能研究》文中进行了进一步梳理本文用提拉法生长出一系列掺铟铌酸锂(In:LiNbO3)晶体,并对晶体进行极化和加工处理。通过大量实验并结合理论分析,设计了合适的温场,适宜的提拉速度和旋转速度等晶体生长的工艺参数。 本文运用X-射线技术,对In:LiNbO3晶体进行了物相分析,测定了晶体的结构和晶格常数。测试结果表明,In:LiNbO3晶体仍然保持纯铌酸锂LiNbO3晶体的晶体结构,但是其晶格常数随掺In3+浓度的增加而增加。测试了In:LiNbO3晶体的红外吸收光谱和紫外-可见吸收光谱,分析了不同掺杂浓度的In:LiNbO3晶体的吸收边相对移动的现象,确定了In3+的掺杂阈值浓度为2mol%。研究表明,In:LiNbO3中,In3+首先取代占据Li位的反位Nb,完全取代后,才开始取代正常晶格上的Li+,这一结果和X-射线衍射测试结果相符。 本文用全息法和直接观测光斑畸变法测试了In:LiNbO3晶体的抗光折变能力,结果表明,In(2mol%):LiNbO3晶体的抗光损伤(光折变)能力比纯LiNbO3晶体的抗光损伤能力提高2个数量级以上。采用相位匹配方式测试了In:LiNbO3晶体的倍频性能,结果表明,未镀膜的In(3mol%):LiNbO3晶体的倍频转换效率为36%,相位匹配温度为51℃。In:LiNbO3晶体是一种新的优良的倍频晶体材料。
汪进,杨昆,金婵[9](1999)在《掺镁铌酸锂晶体结构的研究》文中进行了进一步梳理通过LiNbO3:MgO(67mol/kg)晶体在常温和低温下的喇曼光谱分析,研究了掺Mg2+后晶体结构的变化情况.研究结果表明,常温下晶格略有畸变,个别的散射峰有耦合现象存在,随温度降低,耦合逐渐减少,但掺Mg2+后晶格基本结构并无变化
夏海瑞,于慧,胡连军,王凯旋,赵壁英,陈焕矗,杨兆荷[10](1996)在《光折变材料Cu∶KNSBN的晶格振动和d-d电子跃迁》文中研究指明比较了铜掺杂钾钠铌酸锶钡(Cu∶KNSBN)和钾钠铌酸锶钡(KNSBN)两样品的晶格振动和d-d电子跃迁谱,对于拉曼(Raman)谱,A1(z)对称类的差别较小,E(xy)对称类的差别最大;对于红外反射谱,两对称类的均差别较大,认为Cu2+部分填充了晶格A位和C位,可见光范围内,d-d电子跃迁谱表明Cu2+在晶体中形成两个深能级2.50eV和2.64eV。
二、LiNbO_3:MgO晶体的喇曼光谱研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、LiNbO_3:MgO晶体的喇曼光谱研究(论文提纲范文)
(1)基于非线性光学频率变换产生太赫兹辐射源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 太赫兹波特点 |
1.2 太赫兹波的应用 |
1.3 太赫兹辐射源 |
1.4 论文的研究意义及主要工作 |
2 差频产生太赫兹波的理论模拟及实验设计 |
2.1 差频产生太赫兹波的基本理论 |
2.2 几种常用的差频晶体 |
2.3 二氧化碳激光器差频产生太赫兹波 |
2.4 陶瓷光纤激光器差频产生太赫兹波 |
2.5 本章小结 |
3 太赫兹参量振荡基本理论及数值计算 |
3.1 晶格振动与格波 |
3.2 喇曼散射 |
3.3 LiNb0_3 晶体和MgO:LiNb0_3 晶体简介 |
3.4 数值计算 |
3.5 本章小结 |
4 太赫兹参量产生和振荡的实验研究 |
4.1 实验装置与光路结构 |
4.2 太赫兹参量产生 |
4.3 单晶体直腔太赫兹参量产生器 |
4.4 光折变效应以及太赫兹波段材料的透过率 |
4.5 双晶体级联太赫兹参量振荡器 |
4.6 进一步待开展的实验研究 |
4.7 本章小结 |
5 总结和展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)同成分、近化学计量比铌酸锂晶体生长、性质及应用探索(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 铌酸锂晶体研究的历史与应用现状 |
1.3 近化学计量比铌酸锂晶体的研究进展 |
1.4 同成分铌酸锂和化学计量比铌酸锂晶体的比较 |
1.5 掺杂铌酸锂的概况 |
1.6 铌酸锂晶体研究和应用进展 |
1.6.1 光学超晶格铌酸锂晶体的研究进展 |
1.6.2 铌酸锂晶体电光应用 |
1.7 本论文的研究意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 铌酸锂及掺杂铌酸锂多晶料的合成 |
2.1 引言 |
2.2 多晶料的合成 |
2.3 合成路线 |
2.3.1 反应物的选定 |
2.3.2 实验步骤 |
2.4 样品的结构与性能表征 |
2.4.1 外光谱分析 |
2.4.2 热重分析 |
2.4.3 XRD表征分析 |
2.4.4 SEM表征分析 |
2.4.5 DTA分析 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 铌酸锂晶体的生长与组分的测定 |
3.1 引言 |
3.2 LiNbO_3晶体生长方法 |
3.3 同成分、近化学计量比铌酸锂晶体的生长 |
3.3.1 生长方法及装置 |
3.3.2 原料的合成 |
3.3.3 单晶生长 |
3.4 影响晶体生长的因素 |
3.5 晶体的生长形态 |
3.6 LiNbO_3晶体的组分测定 |
3.6.1 LiNbO_3晶体元素分析 |
3.6.2 LiNbO_3晶体紫外吸收边位置的测量 |
3.6.3 LiNbO_3晶体红外吸收谱 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 晶体的结构与缺陷表征 |
4.1 引言 |
4.2 晶体的结构 |
4.2.1 铌酸锂晶体室温粉末衍射 |
4.2.2 NSLN晶体高温XRD |
4.2.3 NSLN晶体高温拉曼光谱的测量与分析 |
4.3 晶体的缺陷研究 |
4.3.1 晶体缺陷研究的常用方法 |
4.3.2 同成分铌酸锂晶体的本征缺陷 |
4.3.3 面缺陷:孪晶 |
4.3.4 线缺陷:位错 |
4.3.5 体缺陷:包裹体 |
4.3.6 高能X射线研究大尺寸Mg:CLN晶体的质量 |
4.4 铌酸锂晶体的畴结构研究 |
4.4.1 畴结构的概述 |
4.4.2 铌酸锂晶体铁电畴结构的研究 |
4.4.3 NSLN晶体的畴结构 |
4.4.4 掺镁铌酸锂晶体的畴结构研究 |
4.5 小结 |
参考文献 |
第五章 LiNbO_3晶体的基本物理性质与应用探索 |
5.1 前言 |
5.2 晶体的密度 |
5.3 晶体的热学性质 |
5.3.1 铌酸锂晶体DTA的测量 |
5.3.2 铌酸锂晶体比热 |
5.3.3 铌酸锂晶体热膨胀 |
5.3.4 铌酸锂晶体热导率的测定 |
5.4 晶体的光学性质 |
5.4.1 晶体的透过和吸收特性 |
5.4.2 折射率 |
5.4.3 晶体的电学性质 |
5.4.4 周期极化铌酸锂晶体(PPLN) |
5.4.5 晶体的光学均匀性 |
5.5 晶体的电光性质应用探索 |
5.5.1.动态消光比的测量 |
5.5.2.半波电压的测量 |
5.5.3 三种晶体对比 |
5.6 化学还原铌酸锂晶片(BLN) |
5.7 小结 |
参考文献 |
第六章 总结 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 有待进一步开展的工作 |
攻读博士学位期间所获奖励及论文发表情况 |
致谢 |
附录1 |
附录2 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)钙离子掺杂的钨青铜型晶体铌酸锶钡的光学特性研究(论文提纲范文)
目录 |
Table of Contents |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1-1 钨青铜型铌酸盐晶体研究概述 |
1-1-1 铌酸锶钡(SBN)晶体 |
1-1-2 铌酸锶钡钾钠(KNSBN)晶体 |
1-1-3 铌酸锶钡钙(CSBN)晶体 |
1-1-4 铌酸钡钙(CBN28)晶体 |
1-1-5 其他钨青铜型结构晶体 |
§1-2 掺杂对钨青铜铌酸盐晶体结构及性能影响 |
§1-3 非线性光折变效应 |
1-3-1 非线性光折变效应简介 |
1-3-2 钨青铜结构晶体的光折变性能 |
1-3-3 钨青铜结构晶体在光折变方面的应用 |
§1-4 本论文的研究工作 |
参考文献 |
第二章 CSBN晶体的晶格振动光谱研究 |
§2-1 引言 |
§2-2 CSBN晶体的晶体结构和空间群分析 |
2-2-1 CSBN材料置备及结构 |
2-2-2 P4bm(C_(4v)~2)空间群分析 |
§2-3 CSBN晶体的拉曼光谱 |
2-3-1 实验仪器、样品制备及实验配置 |
2-3-2 拉曼光谱结果分析及讨论 |
§2-4 CSBN晶体的红外光谱 |
2-4-1 测试装置和方法 |
2-4-2 红外光谱结果分析及讨论 |
§2-5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 CSBN晶体的热学特性研究 |
§3-1 引言 |
§3-2 CSBN晶体的热物理性质 |
3-2-1 CSBN晶体的比热 |
3-2-2 CSBN晶体的热膨胀 |
3-2-3 CSBN晶体的热导率 |
§3-3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 CSBN晶体的双折射及其偏振光干涉 |
§4-1 引言 |
§4-2 CSBN晶体的双折射 |
4-2-1 晶体双折射与晶体结构的关系 |
4-2-2 CSBN晶体的双折射消光角的测量 |
4-2-3 CSBN晶体的折射率及双折射 |
§4-3 晶体的偏振光干涉理论 |
4-3-1 晶片在正交和平行偏光镜下的干涉 |
4-3-2 晶片在聚敛偏振光下的干涉现象(锥光干涉图) |
§4-4 CSBN晶体的锥光干涉 |
4-4-1 聚敛偏振光下的CSBN晶体的锥光干涉 |
4-4-2 试验结果分析及理论计算 |
4-4-3 CSBN晶体的光学均匀性 |
§4-5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 CSBN晶体的光折变中心 |
§5-1 引言 |
§5-2 光折变中心理论 |
5-2-1 光折变晶体的缺陷中心的形成 |
5-2-2 光折变中心的表征 |
§5-3 CSBN晶体的透射特性及光折变中心 |
5-3-1 CSBN晶体的透射特性 |
5-3-2 CSBN晶体的吸收边及其衰减指数 |
5-3-3 Ca~(2+)掺杂CSBN的光折变中心判定 |
§5-4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 CSBN晶体的光折变非线性特性研究 |
§6-1 引言 |
§6-2 CSBN晶体的非线性折射率 |
6-2-1 三阶非线性相关理论 |
6-2-2 Z-扫描技术 |
6-2-3 基于Z-扫描技术的非线性折射系数测量 |
6-2-4 Z-扫描装置的改进及CSBN25的Z-扫描曲线 |
§6-3 CSBN晶体的光折变非线性 |
6-3-1 非偏振光下基于Michelson干涉法的晶体光折变动态行为 |
6-3-2 偏振光写入的CSBN晶体的光折变动态行为 |
6-3-3 CSBN50晶体的自聚焦向自散焦的动态转换特性理论诠释 |
6-3-4 CSBN晶体的双折射率动态变化特性 |
§6-4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 钙离子掺杂铌酸盐体相位栅衍射特性研究 |
§7-1 引言 |
§7-2 CSBN晶体的体相位栅的衍射效率 |
§7-3 平面单色光波入射下的CSBN晶体自衍射特性 |
7-3-1 实验装置及现象 |
7-3-2 平面单色光波入射下自衍射形状的理论分析 |
7-3-3 噪音相位光栅的理论模型 |
§7-4 CBN28晶体的光感应光散射 |
7-4-1 CBN28晶体的扇形效应(前向散射光放大) |
7-4-2 CBN28晶体的散射光锥 |
§7-5 聚焦光束入射下的CSBN晶体远场衍射现象 |
7-5-1 实验装置及现象 |
7-5-2 自衍射现象的成因 |
§7-6 本章小结 |
参考文献 |
第八章 CSBN晶体的相位共轭特性研究 |
§8-1 引言 |
§8-2 相位共轭理论 |
8-2-1 自泵浦相位共轭 |
8-2-2 互泵浦相位共轭 |
§8-3 CSBN晶体中"奇异"的自泵浦相位共轭 |
8-3-1 试验现象观察 |
8-3-2 试验现象理论分析 |
§8-4 CSBN晶体的自泵浦相位共轭及其应用 |
8-4-1 自泵浦相位共轭的共轭反射率(SPPCM) |
8-4-2 自泵浦相位共轭响应时间 |
8-4-3 自泵浦相位共轭实现光学图像边缘增强 |
§8-5 本章小结 |
参考文献 |
第九章总结 |
§9-1 主要结论 |
§9-2 主要创新点 |
§9-3 有待进一步深入研究的问题 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
攻读博士学位期间主持或参与的课题 |
PAPER ONE |
PAPER TWO |
Acknowledgments |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)LiNbO3晶体掺MgO优化THz波参量振荡器输出特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 概述 |
1.1 THz波简介 |
1.2 THz技术应用概述 |
1.3 THz技术进展 |
1.4 THz波辐射源 |
1.5 THz波参量振荡器 |
1.5.1 THz波参量振荡器原理 |
1.6 本文主要研究内容 |
1.7 本章小结 |
2 掺MgO的LiNbO_3晶体特性分析 |
2.1 LiNbO_3晶体 |
2.1.1 LiNbO_3晶体结构及主要光学常数 |
2.1.2 LiNbO_3晶体的本征缺陷结构 |
2.1.3 LiNbO_3晶体的光折变效应 |
2.2 LiNbO_3晶体掺MgO抗光折变分析 |
2.2.1 MgO:LiNbO_3中镁离子在晶格中的占位 |
2.2.2 MgO:LiNbO_3晶体抗光折变分析 |
2.2.3 MgO:LiNbO_3晶体抗光损伤分析 |
2.2.4 LiNbO_3晶体掺镁对晶格结构的影响 |
2.3 近化学计量比铌酸锂晶体 |
2.3.1 同成分LiNbO_3晶体(CLN) |
2.3.2 近化学计量比LiNbO_3晶体(SLN)的优异物理性质 |
2.4 近化学计量比铌酸锂晶体生长 |
2.4.1 近化学计量比铌酸锂晶体生长方法 |
2.4.2 近化学计量比铌酸锂晶体面临的困难 |
2.5 本章小结 |
3 LiNbO_3晶体掺MgO参量产生THz波特性分析 |
3.1 掺镁LiNbO_3晶体差频产生THz波分析 |
3.2 MgO:LiNbO_3晶体构成THz波参量振荡器输出性能分析 |
3.3 本章小结 |
4 THz波参量振荡器增益和调谐特性计算 |
4.1 THz波参量振荡器基本理论 |
4.2 LiNbO_3晶体的最佳掺镁含量 |
4.2.1 LiNbO_3晶体的最佳掺镁含量计算 |
4.2.2 掺5%molMg~(2+)的LiNbO_3晶体光学常数 |
4.3 实验装置 |
4.4 THz波参量振荡器增益 |
4.5 THz波参量振荡器角度调谐 |
4.6 本章小结 |
5.全文总结 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)飞秒激光与大气、玻璃以及晶体相互作用若干现象的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 强激光的发展历史及研究意义 |
1.2 强激光和物质相互作用的概述 |
1.3 超短超强激光场与物质的相互作用中的各种现象 |
1.4 本论文的工作 |
第二章 飞秒激光在大气中非线性传输 |
2.1 飞秒激光在介质中传输时非线性效应 |
2.1.1 光克尔效应 |
2.1.2 光束自聚焦 |
2.1.3 小尺度自聚焦 |
2.1.4 自相位调制 |
2.1.5 脉冲的扭曲与破裂现象 |
2.2 飞秒激光在大气中的非线性传输 |
2.3 空气中飞秒脉冲传输产生的光谱的横向分部 |
2.4 本章小结 |
第三章 飞秒红外激光在玻璃内诱导功能晶体的生成 |
3.1 喇曼(Raman)光谱学原理及其发展 |
3.1.1 喇曼散射现象概述 |
3.1.2 喇曼散射理论解释 |
3.1.3 激光喇曼(Raman)光谱 |
3.2 实验装备 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 飞秒激光系统 |
3.2.3 共焦喇曼谱仪 |
3.2.4 实验采用的分析手段 |
3.3 800nm飞秒激光在硼酸盐和钛酸盐玻璃中诱导功能晶体的产生 |
3.3.1 800nm飞秒激光在硼酸盐玻璃内诱导β-BaB_2O_4晶体 |
3.3.2 800un飞秒激光在钛酸盐玻璃内诱导锐钛矿和Ba_2TiO_4晶体 |
3.4 本章小结 |
第四章 飞秒激光与晶体的相互作用 |
4.1 激光晶体的发展 |
4.2 红外飞秒激光辐照过的α-BaB_2O_4晶体相变的喇曼光谱研究 |
4.3 40%Yb掺杂的YAP晶体的浮区法生长 |
4.3.1 浮区法生长晶体介绍 |
4.3.2 高浓度Yb掺杂的YAP晶体的浮区法生长 |
4.4 本章小结 |
第五章 结果和讨论 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
致谢 |
(6)铌酸锂晶体高温拉曼光谱研究(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 实验步骤 |
3 测量结果与讨论 |
4 结 论 |
(8)掺铟铌酸锂晶体的生长及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 铌酸锂晶体的结构与光折变效应 |
1.3 掺杂LiNbO_3晶体抗光折变性能 |
1.4 本课题的研究内容和意义 |
第二章 晶体的生长及试样制备 |
2.1 原料及预处理 |
2.1.1 原料及配比 |
2.1.2 LiNbO_3多晶的制备 |
2.2 晶体生长设备及工艺 |
2.2.1 设备装置 |
2.2.2 晶体生长工艺参数的选择 |
2.2.3 晶体生长过程 |
2.3 晶体的极化 |
2.4 晶体加工 |
2.5 In:LiNbO_3中In~(3+)的有效分凝系数 |
2.6 本章小结 |
第三章 In:LiNbO_3晶体的结构和光谱性能 |
3.1 X-射线粉末法测定晶体结构 |
3.2 In:LiNbO_3晶体的紫外-可见光谱 |
3.3 In:LiNbO_3晶体的红外光谱 |
第四章 In:LiNbO_3晶体抗光折变性能的研究 |
4.1 全息法研究In:LiNbO_3晶体的抗光折变性能 |
4.2 光斑畸变法研究In:LiNbO_3晶体的抗光折变性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 In:LiNbO_3晶体的倍频性能及测试 |
5.1 相位匹配方法 |
5.2 倍频性能测试原理及装置 |
5.3 本章小结 |
结论 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
四、LiNbO_3:MgO晶体的喇曼光谱研究(论文参考文献)
- [1]基于非线性光学频率变换产生太赫兹辐射源的研究[D]. 李三星. 华中科技大学, 2010(07)
- [2]同成分、近化学计量比铌酸锂晶体生长、性质及应用探索[D]. 姚淑华. 山东大学, 2009(05)
- [3]钙离子掺杂的钨青铜型晶体铌酸锶钡的光学特性研究[D]. 高成勇. 山东大学, 2008(01)
- [4]LiNbO3晶体掺MgO优化THz波参量振荡器输出特性研究[D]. 马成举. 西安理工大学, 2008(01)
- [5]飞秒激光与大气、玻璃以及晶体相互作用若干现象的研究[D]. 鲁波. 上海大学, 2005(02)
- [6]铌酸锂晶体高温拉曼光谱研究[J]. 仇怀利,王爱华,尤静林,殷绍唐. 人工晶体学报, 2004(02)
- [7]近化学计量组分掺铒铌酸锂的制备及性能测试[J]. 李文润,耿华,姚江宏,阮永丰. 人工晶体学报, 2003(04)
- [8]掺铟铌酸锂晶体的生长及其性能研究[D]. 石连升. 哈尔滨理工大学, 2002(01)
- [9]掺镁铌酸锂晶体结构的研究[J]. 汪进,杨昆,金婵. 物理学报, 1999(06)
- [10]光折变材料Cu∶KNSBN的晶格振动和d-d电子跃迁[J]. 夏海瑞,于慧,胡连军,王凯旋,赵壁英,陈焕矗,杨兆荷. 光学学报, 1996(10)