LiTaO_3晶体高压结构相变的理论研究

利用基于密度泛函理论的平面波赝势结合局域密度近似的从头算方法，计算了LiTaO3晶体在0～200GPa压力范围内的冷压曲线（P—V／V0）和零温焓，以研究它的高压结构相变．参照同构体UNTO3的高压相结构，对LiTaO3的菱形相（R3c对称群，室温大气压结构）和正交相（Pbnm对称群）进行计算．结果表明，菱形相压缩线与低压冲击实验数据和静压结果符合较好，而正交相压缩线与扣除热压贡献的高压冲击实验数据相符；正交相更难压缩且各轴向的压缩率不同，对应的常态密度比菱形相高约24％．理论预测的相变起始压力约为23GPa．由此可见LiTaO3的冲击高压相具有正交对称性，与LiNbO3的室温高压相类似．

LiTaO_3晶体同步辐射白光形貌术的完整性研究

钽酸锂晶体(LiTaO3)是一种典型的非化学计量比晶体,通常使用的同成分LiTaO3的n(Li)∶n(Ta)约为48.6∶51.3.从同成分熔体中提拉生长同成分LiTaO3,采用同步辐射白光形貌术对同成分LiTaO3的完整性进行分析,结果表明:同成分LiTaO3中存在较多的小角晶界.讨论了小角晶界在晶体中的分布,分析了其形成原因和改进方法;同时采用同步辐射白光形貌术进一步观察到同成分LiTaO3中组分不均匀,采用DTA(差热分析法)分析组分不均匀区域,结果显示组分不均匀区域的Curie(居里)温度不同,这表明晶体中Li+分布不均匀.

声表面波器件用Y36°切LiTaO_3晶片表面加工研究

采用双晶摆动曲线法测量了钽酸锂晶片的加工损伤层 ,其平均值在 2 6 .2～ 5 2 .8μm之间 ;根据工序要求 ,选取加工余量为 15 0 μm左右 ,采用天然石榴石研磨粉 ,适当的磨料浓度、添加悬浮剂、分散剂以避免产生缺陷 ,并采用化学机械抛光法 ,可获得较高加工质量的声表面波器件用Y36°切LiTaO3

LiTaO_3的高温拉曼光谱研究

利用显微共聚焦拉曼光谱技术研究了LiTaO3晶体在298～948K温度范围内的拉曼光谱,通过对其高波数拉曼峰的分析,研究了LiTaO3的相变机制。研究发现,除466.7cm-1峰外,LiTaO3的其余拉曼峰随着温度的升高向低波数方向明显频移;所有拉曼峰的半高宽随着温度的升高逐渐增加,同时拉曼峰的强度逐渐减弱;在933K附近,LiTaO3的三个拉曼峰的消失,表明LiTaO3发生了从低温铁电相到高温顺电相的相变;与此同时,在该温度附近,359.5,385.0以及466.7cm-1峰的半高宽存在超线性增加。研究结果表明,LiTaO3从低温铁电相到高温顺电相的相变是一种混合型相变,其相变过程可逆。

气相质子交换LiTaO3光波导及其特性

本文利用苯甲酸气相质子交换技术制备了LiTaO3光波导，测量了Z-切LiTaO3光波导的参数（交换深度d和表面折射率增量△nc）和X-切LiTaO3光波导的红外吸收谱，给出了光波导层的折射率分布，并与液相质子交换热退火光波导的结果进行了比较。实验结果表明：非寻常折射率分布与热退火液相质子交换方法制备的LiTaO3光波导基本相近，但表面非寻常折射率增量（△nc）更大，其折射率分布更接近于高斯型。

Zn∶LiTaO_3的结构及其光学性能的研究

本文采用提拉法生长Zn(3(mol)%,5(mol)%,7(mol)%)∶LiTaO3晶体。通过Zn∶LiTaO3晶体的紫外-吸收光谱和红外光谱测试结果来推测Zn2+对晶体结构的影响。ZnO掺杂3(mol)%,5(mol)%时,Zn2+取代反位钽的位置,从而使晶体中的光电导下降,晶体的抗光损伤性能得到改善。当ZnO掺杂达到7(mol)%时,Zn2+将晶体中的所有反位钽取代,并开始取代正常晶格的Li位,因此,晶体的抗光折变性能比纯的钽酸锂晶体提高了两个数量级。

Observation of inhomogeneity in congruent LiTaO3 crystal

The inhomogeneity in a congrunet LiTaO3 crystal has been observed by transmission synchrotron topography.Many extraordinary regions exist in congruent LiTaO3 crystal and they often show diffraction intensity different from that of ordinary regions in synchrotron topographs.Differential thermal analysis indiates that the Curie temperature of the extraordinary region is lower than that of ordinary region,and the extraordinary region is really a high defect density region.The diffraction contrast of the extraordinary region in synchrotron topographs is explained qualitatively by a calculation at the selected wavelength.2001 Published by Elsevier Science B.V.

苯甲酸质子交换LiTaO_3波导及其退火性能的研究

报道了在苯甲酸中制作质子交换ＬＩＴａＯ３光波导的方法和波导的退火特性，给出了退火前后波导层中折射率的分布，计算了波导层的表面折射率增量和扩散系数，结果表明波导层表面折射率增量和退火时间与交换时间的比值有关。

基于钽酸锂晶体的太赫兹波参量振荡器运转特性的研究

基于晶格振动模受激电磁耦子散射过程的基本原理,对由LiTaO3(LT)晶体组成的太赫兹波参量振荡器(TPO)的输出调谐特性、增益和吸收损耗特性,以及基于硅棱镜阵列耦合装置的THz波输出特性等方面进行了详细的理论研究和分析.研究结果表明,基于LiTaO3晶体A1对称性晶格振动的特点以及自身优异的非线性光学特性,通过利用短波长抽运光、适当提高抽运能量以及缩短TPO谐振腔腔长等方法,完全可以实现LT-TPO的高性能运转,证明了LiTaO3晶体是一种性能优良的TPO工作介质.理论计算结果及方法为以后的LT-TPO实验工作提供了详实的理论依据和实验指导.

2.1 W连续绿光输出的一阶准相位匹配内腔倍频

利用周期极化化学计量比掺氧化镁LiTaO3晶体(PP-MgO∶SLT),对半导体激光器(LD)端面抽运的1064-nm-Nd∶YVO4激光器进行了一阶准相位匹配(QPM)内腔倍频(ISHG)。PP-MgO∶SLT晶体长20 mm,极化周期为7.93μm(室温下),利用外加电场极化法制作,极化沿晶体的z向进行。实验中基频光波和倍频光波均沿晶体z向偏振以利用其最大的有效非线性系数。Nd∶YVO4激光器选用三镜折叠腔结构,在半导体激光器抽运功率为11 W,晶体温度为70.4℃时,产生了最大输出功率为2.1 W的连续绿光激光,光-光转换效率为19%。同时对PP-MgO∶SLT晶体外腔单程倍频下的转换效率与晶体温度间的关系进行了理论研究。实验中测得的内腔倍频的允许温度要远大于外腔单程倍频;另外,观察到随着晶体温度的变化倍频光功率出现突然下降的现象,并给出了相应的讨论。