硅酸镓镧晶体谐振器的高频振动分析

利用Mindlin板理论分析了硅酸镓镧晶体板强耦合的厚度剪切振动和弯曲振动,获得了硅酸镓镧晶体板高频振动的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。数值计算结果表明,Mindlin板理论可以获得硅酸镓镧晶体板厚度剪切振动的一阶精确截止频率,无需修正系数。基于石英晶体谐振器设计晶片最佳长厚比的选取方法,确定了硅酸镓镧晶片的最佳尺寸,避免了厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的强耦合。通过绘制硅酸镓镧晶体板在最佳尺寸时的各振动模态位移图,发现厚度剪切振动模态是主振模态,具有很好的能陷效应。Mindlin板理论在硅酸镓镧晶体板高频振动的应用分析可以指导硅酸镓镧晶体谐振器的实际研发。

硅酸镓镧晶体研究进展

综述了硅酸镓镧晶体近20年来的研究概况。介绍了这种晶体的结构、生长和性质,讨论和总结了研究进展及趋势。指出采用替代或双掺的方法取代该晶体中的镓及提高晶体生长质量及重复性,降低成本是该晶体实用化的关键。并提出重视在旋光效应存在条件下电光效应的利用。

硅酸镓镧晶体的Raman光谱分析

硅酸镓镧晶体(La_3Ga_5SiO_(14),简称LGS)是一种优良的压电晶体。我们根据商群理论计算了LGS的晶格振动模式数目,并测量了LGS的室温拉曼光谱,理论与实验非常吻合。

硅酸镓镧晶体温度、应力敏感特性及优化切向研究

从叠加偏载的运动方程出发,借助微扰理论推导了压电晶片上声表面波波速的温度、应力敏感模型,提出了应力敏感系数的概念。分析了硅酸镓镧晶体在双旋转平面内的温度和应力敏感特性,并以等高线的形式给出了理论计算结果。结合机电耦合系数及束偏向等其它特性,提出了一些具有潜在应用价值的优化切向。对欧拉角为(0,150°,22°)切向基片的温度和应力敏感特性进行了实验研究。通过对石英和硅酸镓镧两种晶体的理论计算和实验比较,验证了本文理论方法和计算结果的正确性。

硅酸镧镓晶体微天平测定石蜡膜的吸附特性

硅酸镧镓晶体微天平(LCM)是以硅酸镧镓晶体为压电材料研制的新型压电式传感器,对表面质量负载变化有灵敏的频率响应。在LCM表面浇铸石蜡薄膜,实时监测十二烷基苯磺酸钠在石蜡膜表面吸附过程中的质量变化,结果表明:其吸附过程呈现可逆吸附特征,并可以用Langmu ir等温线和动力学模型进行回归分析,获得吸附/脱附速率常数、平衡常数、饱和吸附量等参数,并讨论了盐浓度的影响。

硅酸镓镧单晶的生长、性质及电光应用的研究

硅酸镓镧(La3Ga5SiO14,langasite,简称LGS)是一种多功能晶体。LGS和石英同属32点群,具有良好的压电和电光性质,本文在综述LGS晶体基本性质的基础上,总结了我们对这种晶体生长和性质的研究工作,测量了LGS晶体电光性质,采取措施消除旋光性影响,首次用其设计制作了电光Q开关,结果表明其效果与DKDP晶体电光Q开关相当;进而开发了高功率高重复频率Q开关,双端面泵浦模式,激光重复频率为50 KHz时,最高输出可以达到12.5瓦,脉宽为46 ns。通过改进晶体生长条件,可获得直径约50 mm,长度为100 mm,重约1000 g的光学级LGS晶体,基本满足晶体电光Q开关应用的要求。

一种测量电光旋光晶体La_3 Ga_5 SiO_(14)电光系数γ_(11)的新方法

从理论上对激光处于电场中的旋光晶体传播方程进行了研究,应用琼斯距阵理论分析了入射到晶体表面和透过晶体的光的偏振态,推导出了透过晶体出射的光为线偏振的条件,利用旋光晶体电光系数γ_(11)与施加电场的电压V和晶体角度α的关系,通过实验,测量了La_3 Ga_5 SiO_(14)晶体电光系数γ_(11)为2．2×10^(-12)m/V．

旋光晶体在偏光干涉实验中电光效应的研究

研究了旋光晶体在偏光干涉实验中的电光效应 ,给出了旋光晶体在偏光干涉实验中出射光强与晶体旋光性之间关系的表达式I =A20 cos2 β -(π/λ) (nl-nr)l ,以及与旋光晶体电光效应之间关系的表达式I =A20 cos2 β -(π/λ) (nl-nr)l+ (π/λ) (n2 -n1)l 。根据这些表达式给出的关系 ,将典型的旋光晶体La3Ga5 SiO14制作成了电光Q开关 ,像那些用无旋光性晶体制作的Q开关一样工作良好。在中等功率输出的激光器中 ,La3Ga5 SiO14晶体电光Q开关有可能取代氘化磷酸二氢钾 (DKDP)

加电旋光晶体La_3Ga_5SiO_(14)中光的传播方程的研究

为了更好地解决用旋光晶体制作电光Q开关中的问题,需要从理论上对光的传播方程进行研究。通过对硅酸镓镧旋光晶体中电光效应和旋光效应对光的偏振态影响的研究,推导出了处于外加电场中的旋光晶体中光的传播方程的表达式,以及透过光强的表达式,并利用几种简单的光学器件在实验上得到了很好的验证。利用光的传播方程和实验的结果,推算出硅酸镓镧晶体电光系数1γ1=2.1×10-12m/V,与以前测量的结果吻合得很好;找到了利用旋光晶体制作电光开关应该满足的条件,给出了一种制作方法,在实验上得到了很好的实现,从而证实了旋光晶体作为电光开关材料的可行性。

退压式La_3Ga_5SiO_(14)晶体电光调QNd∶YAG激光器激光性能研究

通过对硅酸镓镧(LGS)晶体旋光性与电光效应的交互作用的理论研究,推导出晶体旋光性和电光效应共同作用下的光强表示式I=1-4B2(Asin 2ω-Ccos 2ω)2。利用此表示式设计计算了旋光晶体LGS尺寸为8 mm×8 mm×25 mm电光Q开关在1064 nm波长使用时的开关电压和偏振角分别为4995 V和27.3°。将理论研究得到的结论应用于LGS晶体电光调Q的Nd∶YAG晶体激光器的实验研究中,实验结果与理论计算结果基本一致。得到输出能量为361 mJ,脉冲宽度为7.8 ns的脉冲激光输出。