掺氧化锌铌酸锂晶体的提拉法生长及其特性研究

Growth and Properties of ZnO Doped Lithium Niobate Crystals

本文报导了掺氧化锌铌酸锂晶体 (ZnO∶LiNbO3 )的生长和有关特性。高浓度ZnO掺杂的LiNbO3 晶体具有抗光折变性能。我们用熔体提拉法生长了不同掺杂浓度的ZnO∶LiNbO3 晶体。ZnO掺入同成分LiNbO3 熔体 (Li/Nb =0 .946 )的浓度为 6mol%、8mol%和 1 0mol%。晶体生长速度为 2～ 4mm/h ,晶体转速为 1 5～ 2 5r/min。我们生长的c轴ZnO∶LiNbO3 晶体直径一般为 35～ 40mm ,长度为 6 0mm左右。随着ZnO掺入浓度的增高 ,生长难度加大 ,ZnO在晶体中的分凝系数k由 1变成小于 1。从而晶体中易出现生长层和组分过冷 ,析晶量也随着减少。我们测量了不同浓度ZnO∶LiNbO3 晶体的透过特性 ,ZnO浓度 >5mol%时 ,晶体透过谱中OH吸收峰的位置由 2 .87μm移到 2 .83μm。OH吸收峰的位置紫移的ZnO∶LiNbO3 晶体具有抗光折变能力。高掺杂ZnO∶LiNbO3 晶体和高掺杂MgO∶LiNbO3 晶体相比 ,一个明显的特性是前者在退火和单畴化时没有脱溶失透现象 ,晶体透明度高 ,从而减少了使用损耗 ,有利于提高非线性转换效率。