LiNbO3负极薄膜电化学性能及全固态薄膜锂离子电池应用

全固态薄膜锂离子电池具有易微型化与集成化等优点,因此,非常适合为微系统供电。负极对全固态薄膜锂离子电池的性能有重要影响。现有电池通常采用金属锂作为负极,然而其枝晶生长问题及低的热稳定性限制了相应电池在工业、军事等高温、高安全场合应用。为此,本文系统研究了LiNbO_(3)薄膜的电化学性能,结果表明:LiNbO_(3)薄膜呈现高比容量(410.2 mAh·g^(-1))、高倍率(30C时比容量80.9 mAh·g^(-1))和长循环性能(2000圈循环后的容量保持率为100%),以及高的室温离子电导率(4.5×10^(-8)S·cm-1)。在此基础上,基于LiNbO_(3)薄膜构建出全固态薄膜锂离子电池Pt|NCM523|LiPON|LiNbO_(3)|Pt,其展现出较高的面容量(16.3μAh·cm^(-2))、良好的倍率(30μA·cm^(-2)下比容量1.9μAh·cm^(-2))及长循环稳定性(300圈循环后的容量保持率为86.4%)。此外,该电池表现出优秀的高温性能,连续在100℃下工作近200 h的容量保持率高达95.6%。研究表明:LiPON|LiNbO_(3)界面不论在充放电循环还是高温下均非常稳定,这有助与提升全电池综合性能。

Multimode Interference Optical Power Splitter in Proton-Exchange LiNbO_3 Waveguides

The self imaging effect in graded index waveguides using annealed proton exchange (APE) technique in lithium niobate (LiNbO 3) waveguides is analyzed and simulated using the three dimensional nonparaxial beam propagation method (BPM).On this basis,a 1×8 multimode interference (MMI) optical power splitter by APE technique in X cut LiNibO 3 with Y propagation substrate is fabricated.Measurements show that the device has realized eight powers splittings.

LiNbO_3∶Fe晶体中光写入阵列平面光波导的实验实现

采用两束相干平行光形成的干涉光场辐照LiNbO3 ∶Fe晶体 ,通过光折变效应在晶体中写入了阵列平面光波导 分别采用马赫 -曾德干涉仪光路和光栅衍射法测量了阵列平面光波导的横向折射率分布和周期 ,并对所写入的阵列平面光波导进行了初步的导光测试 实验结果表明 。

Mg^(2+)对Fe∶LiNbO_3晶体光折变响应时间的影响

在 Fe∶Li Nb O3 中掺进 3 mol%和 6mol% Mg O,生长了 Mg∶Fe∶L i Nb O3 晶体 .测试了 Mg∶Fe∶Li Nb O3 晶体抗光致散射能力、衍射效率、响应时间和光电导 .推导响应时间与光电导之间的关系 .在 Fe∶Li Nb O3 晶体中掺进 6mol%的 Mg2 + ,它的抗光致散射能力比Fe∶L i Nb O3 晶体提高一个数量级 ,响应速度比 Fe∶Li Nb O3

LiNbO_3基无铅压电陶瓷的研究与进展

LiNbO3基无铅压电陶瓷近年来受到各国学者的关注,已成为继BNT之后的又一重要的无铅压电陶瓷研究体系。本文结合近年来有关LiNbO3基无铅压电陶瓷的研究论文及近20年的发明专利公报,归纳和分析了LiNbO3基无铅压电陶瓷的研究开发进展,着重介绍了LiNbO3基无铅压电陶瓷的主要体系及制备方法、压电铁电性能,并对LiNbO3基无铅压电陶瓷今后的研究和发展提出一些建议。

Zn∶Fe∶LiNbO_3晶体全息存储性能研究

以提拉法生长Zn(1mol% )∶Fe∶LiNbO3,Zn(4mol % )∶Fe∶LiNbO3,Zn(7mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体 Zn∶Fe∶LiNbO3晶体随着Zn2 + 浓度的增加 ,抗光致散射能力增加 ,Zn(7mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe∶LiNbO3晶体提高两个数量级以上 测试了Zn∶Fe∶LiNbO3晶体衍射效率、响应时间 以Zn(7mol % )∶Fe∶LiNbO3晶体作为存储元件 ,Zn(4mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体作为位相共轭镜 ,进行全息关联存储试验 试验结果显示出成像质量好、图像清晰完整、噪音小等优点 研究了Zn∶Fe∶LiNbO3晶体全息存储性能增强的机理 Zn(4mol% )

基于LiNbO_3光波导调制器高速光码型调制技术的比较

从理论上对基于铌酸锂(LiNbO3)光波导外调制器的各种高速光码型调制技术进行了统一的数学分析和比较.比较分析表明,由于频谱结构紧凑和实施简单,非归零码(NRZ)在中短距离高速传输系统中有很好的应用;而差分相移键控-载波抑制归零码(CSRZ-DPSK)由于具有较好的频谱结构、抗色散、非线性特性和实现成本,将成为长距离高速光纤传输系统中调制格式的最佳选择之一.

Mg∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及光学性能研究

在Fe∶LiNbO3中掺进MgO和Fe2 O3以提拉技术生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 对晶体进行极化和还原处理 测试晶体的吸收光谱 ,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移 测试晶体的红外光谱 ,Mg∶(5mol % )Fe∶LiNbO3晶体OH 吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的 3482cm- 1移到35 34cm- 1 采用锂空位模型阐述Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 ,吸收边和OH- 吸收峰移动的机理 测试晶体的抗光致散射能力 Mg∶(5mol% )Fe∶LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe∶LiNbO3晶体提高一个数量级以上 测试晶体的衍射效率和响应时间

准相位匹配LiNbO_3波导全光波长变换的理论研究

对周期性极化LiNbO3(PPLN)光波导实现准相位匹配全光波长变换进行了理论研究 ,得出了提高准相位匹配和全频光波长变换效率的有效途径 ,为准相位匹配全光波长变换器的研制提供了理论指导 .

对不同组份LiNbO_3∶Fe非挥发全息存储的研究

以双中心模型为基础,研究了同成份和近化学比掺铁铌酸锂晶体在稳态情况下的非挥发双色二步全息存储性能.通过比较在相同记录条件下同成份(锂的摩尔浓度为48.5%)与近化学比(锂的摩尔浓度为49.5%)掺铁铌酸锂的总空间电荷场的大小可以看到,在连续光所能达到的光强范围内,近化学比LiNbO3:Fe的总空间电荷场明显大于同成份LiNbO3:Fe的总空间电荷场.但是在高光强下,同成份与近化学比LiNbO3:Fe都可以达到106V/m量级的光致空间电荷场.

Mg:Ce:Fe:LiNbO_3晶体生长及其全息存储性能

在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1%CeO2和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体。检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值。结果表明:6%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上。用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间。计算了光折变灵敏度和动态范围。结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体。以4%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3200幅图像的存储,再现图像清晰完整。

新型结构超宽带LiNbO_3电光调制器的优化设计

采用有限元软件对新型结构的铌酸锂电光调制器进行了优化设计分析表明,采用脊波导和T型电极相结合的方式,能在保持高的特征阻抗的同时有效的实现相速匹配和有效降低电极损耗,从而较好的提高器件性能,是一种比较有潜力的调制器利用优化结果,给出一种带宽达153GHz,半波电压为8.55V。

掺锌LiNbO_3晶体的生长及其光学性能

在 Li Nb O3 中掺进 3 mol%、5mol%、7mol% Zn O生长 Zn∶ L i Nb O3 晶体 .测试Zn∶ L i Nb O3 晶体的吸收光谱 ,研究 Zn∶ Li Nb O3 晶体吸收边紫移的机制 .测试 Zn∶ Li Nb O3晶体的红外光谱 ,研究 Zn( 7mol% )∶L i Nb O3 晶体 OH-吸收峰由 3 484cm- 1移到 3 53 0 cm- 1的机制 .测试 Zn∶ L i Nb O3 晶体倍频转换效率和相位匹配温度 ,研究 Zn∶ Li Nb O3

在旋转的半无限LiNbO_3上传播的声表面波

声表面波(SAW)陀螺具有无源、无线、单层平面结构等优点。以目前国外研究小组所用的铌酸锂为对象,对含陀螺效应的声表面波的波动方程进行求解。用编制的程序进行了数值计算并绘制了基体绕各不同坐标轴旋转时,陀螺效应对铌酸锂表面传播的声表面波速度及对机电耦合系数影响的相关曲线,并对结果进行了分析。

LiNbO_3光波导F-P腔滤波器的分析设计

采用转移矩阵法推导出内置LiNbO3 光波导的F P腔滤波器的功率传输系数,运用计算机进行模拟计算,分析了光波导的传输损耗和腔薄膜反射率对滤波器透射光谱的强度、带宽和精细度的影响。结果表明,传输损耗越大,透射光谱的强度变小,带宽越大;反射率越大,透射光谱的强度变小,但带宽变小,精细度增大。考虑了滤波器的透射光谱强度和精细度等因素,提出一个合理的腔薄膜反射率,优化了滤波器的设计参数。

铈系列双掺LiNbO_3晶体光折变效应的研究

在Ce :LiNbO3中掺进Mn2 O3、Eu2 O3和Fe2 O3生长Ce :LiNbO3,Ce :Mn :LiNbO3,Ce :Eu :LiNbO3和Ce :Fe :LiNbO3晶体 ,并对晶体进行了氧化还原处理。以二波耦合光路测试晶体的指数增益系数。推导有效载流子浓度的计算式 ,并且测算了有效载流子浓度的数值。指数增益系数和有效载流子浓度是衡量晶体光折变性能的重要参数。铈系列双掺LiNbO3晶体具有优良的光折变性能。

白光在LiNbO_3∶Fe晶体中写入的任意折射率分布光波导

在理论分析Li NbO3∶Fe晶体中光致折射率变化分布与写入光的强度分布之间关系的基础上,提出了一种在该晶体中写入具有任意折射率分布光波导的新方法.利用由白光经电寻址空间光调制器得到的强度分布不同的片光辐照晶体,分别写入了折射率呈误差函数分布和平方律分布的光波导结构.采用干涉法测量了晶体中的光致折射率变化,并用推导出的折射率变化分布解析表达式很好地拟合了测量数据.实验结果表明,该方法是可行的.利用白光光源结合高分辨率的空间光调制器有望在多种光折变材料中制备出具有任意折射率分布的高质量光波导.

高速LiNbO_3电光调制器的最新研究进展

综述了高速LiNbO3电光调制器的最新研究进展。重点介绍了近年来国外对调制器结构和工艺的改进,并报道了两种新结构形式的LiNbO3调制器。对高速LiNbO3调制器的商用化状况进行了概述,并对其在国内的研究方向提出了建议。

高掺MgO:LiNbO_3晶体的性能、折射率和室温倍频研究

本文报导用自控提拉法生长的高掺 MgO:LiNbO_3晶体的性能、折射率、位相匹配角和室温下1.06μm 激光辐射的倍频。

LiNbO_3光纤型行波光调制器的有限元分析

提出一种光调制器--LiNbO3光纤型行波光调制器,在结构上与传统的LiNbO3波导型调制器不同,它用LiNbO3光纤代替LiNbO3波导传输光载波,衬底则由低介电常数的SiO2取代高介电常数的LiNbO3.采用有限元法对厚的对称电极进行分析,得到调制器微波等效折射率以及等效特征阻抗随电极宽度、厚度、两电极间距以及缓冲层厚度4个参数的变化规律.分析结果表明,与传统LiNbO3波导型调制器相比,LiNbO3光纤型行波光调制器在相速匹配方面表现出极大优越性,若仅考虑相速匹配,理论上可得到高达300 GHz*m的带宽长度积,远大于传统的波导型调制器的1～10GHz*m的限制,彻底解决了一般LiNbO3波导型行波光调制器在相速匹配方面的困难,极大地提高了调制带宽,具有很大的应用前景.