钽铌酸钾晶体相结构和相变的研究

本文采用 X 射线粉末衍射法研究了不同组分钽铌酸钾的相结构、高温相变特征和温度与组分的关系等。并讨论了相变的过程。

钽铌酸钾晶体的电控双折射效应

钽铌酸钾(KTN)晶体作为一种性能优良的多功能晶体,具有显著的二次电光效应。在应用该晶体进行电光调制实验的过程中,发现了一种基于该晶体的电控双折射效应。为了对这种电控光束偏转分离现象做出合理的解释,运用KTN晶体的二次电光效应原理和菲涅耳方程建立了光束分离偏转的数学模型,从理论上阐明了该现象产生的原因,给出了非寻常光的偏转角度与电压及光束入射角之间的函数关系。并进一步通过实验测量了KTN晶体的电控双折射现象,对相应理论进行了实验验证。实验结果表明在532nm激光斜入射的情况下,KTN晶体具有明显的电控双折射效应和较大的非寻常光偏转角。

钽铌酸钾晶体的电控偏转色散特性

钽铌酸钾(KTN)晶体具有很高的二次电光系数,响应速度快,因此可以作为高速电光开关的材料,能在较低电压下快速产生大的光束偏转角。但是KTN晶体的色散问题制约了其作为电光开关在宽光谱范围内的应用。探讨了外加电压、温度及波长对偏转特性的影响,发现同时调节电压和温度的方法可以平衡光束偏转角和色散,为KTN晶体用于宽波段光束偏转提供参考。

二次电光材料钽铌酸钾系列晶体研究进展

电光晶体材料是全固态激光器的基础材料之一,可实现激光传播特性的调制,电光调制具有效率高、稳定性好、响应快及无惯性等优势。新型高效电光晶体的发展,对于全固态激光技术的发展和应用具有重要意义。作为一种性能优良的多功能晶体材料,钽铌酸钾晶体具有显著的电光效应和光折变效应,其发现和研究已有半个多世纪历史。以激光调制技术需求和电光晶体发展为背景,从电光晶体材料理论出发,系统回顾和介绍了钽铌酸钾系列晶体作为一种可实用化的二次电光晶体材料的研究进展。

正交相KTN晶体的生长和性质研究

正交相ＫＴＮ晶体的生长和性质研究魏景谦王继扬潘月生管庆才刘耀岗蒋民华（山东大学晶体材料国家重点实验室，济南２５０１００）ＧｒｏｗｔｈａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＯｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃＫＴＮＣｒｙｓｔａｌｓＷｅｉＪｉｎｇｑｉａｎＷａｎｇ...

光折变晶体KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3光学特性的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了KTa0 5Nb0 5O3四方相和立方相的光学特性 ,即介电函数虚部ε2 (ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω) .在四方相 ,介电虚部沿a ,b轴 ,在 3,7和 2 3eV附近 ,分别有三个介电峰 .沿c轴的三个介电峰分别位于 4 ,8和 2 3eV .其中 4eV附近的介电峰非常尖锐而且高 .从 8至 1 8eV ,沿a ,b ,c轴三个方向都有许多低的介电峰 .通过对两相光学特性的对比分析发现铁电相KTa0 5Nb0

四方相Fe:KTa_(1–x)Nb_(x)O_(3)晶体电致应变分布特性

采用顶部籽晶助熔法制备0.15%(摩尔分数)Fe掺杂的KTa_(1–x)Nb_(x)O_(3)晶体,测试了晶体介电性能、电致应变性能分布、组分分布和电畴结构。结果表明:数字全息是一种有效表征材料应变空间分布的方法,Fe:KTN晶体电致应变性能呈现不均匀分布的特性,室温下外加电场为435 V/mm时,晶体应变最大值为0.05%,有3/4区域应变在0.02%附近。Fe:KTN晶体的应变分布与组分分布、电畴结构之间存在联系,室温低于晶体Curie温度时,晶体Nb元素含量少的区域电畴结构小,具有更大的电致应变。

顺电相KLTN晶体Kerr系数和透射率的数字全息测量

提出一种用于顺电相晶体Kerr系数和透射率的数字全息测量方法。该方法是数字记录晶体在不同电压时的全息图,再现数字全息图,得到晶体的复振幅信息,即振幅和相位分布。由晶体的振幅分布获得晶体的透射率;由相位分布得到不同电压差时的折射率变化量,从而计算得到晶体的电光系数。对顺电相Mn0.25%:KLTN晶体进行了测量,记录了不同入射光模式以及不同电压时的数字全息图,得到了晶体透射率T和电光系数R11、R12。研究结果表明,该方法可用于顺电相晶体电光系数和透射率的测量,并且对晶体形状,照明光斑大小没有要求。

三维准相位匹配研究进展

非线性光子晶体(nonlinear photonic crystal,NPC)具有空间相关的二阶非线性系数,可以通过准相位匹配(quasi-phase matching,QPM)有效地控制非线性光学相互作用。一维和二维NPC已被广泛用于激光频率转换、空间光调制和非线性光学成像中。然而,受传统极化方法的限制,三维(3D)NPC的实现仍然是非线性光学领域的最大挑战之一。从准相位匹配的基本理论出发,综述了目前利用飞秒激光选择性地擦除铌酸锂(LiNbO_(3),LN)晶体非线性系数的3D LN NPC实验进展、在铁电钛酸钡钙(Ba_(0.77)Ca_(0.23)TiO_(3),BCT)晶体的自发畴结构中实现3D调制的QPM以及使用激光直写技术在BCT晶体中制造3D NPC的进展。另外,还介绍了一种具有自发的魔方立方状畴结构的天然钽铌酸钾(KTa_(0.56)Nb_(0.44)O_(3),KTN)钙钛矿NPC,无需外部极化即可直接满足3D QPM条件。3D NPC晶体可以广泛应用于需要产生和控制新频率光的领域,实现非线性光束整形、非线性成像和三维非线性全息等应用。