La_3Ga_5SiO_(14)晶体压电系数的温度特性

测量了(yxf)-30°切La3Ga5SiO14(LGS)晶体30～300℃温度范围内的谐振特性.室温时压电常数d11和d14分别为5.59×10-12C/N和-5.01×10-12C/N.在室温至300℃范围内(yxl)-30°切La3Ga5SiO14晶片厚度切变振动的谐振频率和机电耦合系数k′26都随温度升高而升高,因此压电常数d11和d14也随温度升高而略有升高.

La_3Ga_5SiO_(14)单晶的生长、性能及SAW应用

本文综述了新型压电晶体La3 Ga5SiO14 的最新研究进展 ,详细讨论了该晶体的生长问题 ,简单介绍了该晶体的性能及其在SAW和BAW方面的应用 ,分析了该晶体在压电应用方面的优势。

La_3Ga_5SiO_(14)晶体电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势法对La3Ga5SiO14晶体基态的几何参量、能带结构、态密度和光学性质进行了系统的研究。优化了La3Ga5SiO14晶体中原子的内部坐标,利用精确计算的能带结构、态密度和电荷密度等值线分析了晶体的吸收谱、介电函数、折射率,计算结果与实验符合较好,为La3Ga5SiO14晶体材料的分子设计与应用提供了理论依据。

La_3Ga_5SiO_(14)的BAW传播特性

详细推导计算了声体波(BAW)在La3Ga5SiO14 (LGS)晶体中分别沿YZ、XY、XZ面传播的纯切变波,准切变波,准纵波的表达式。绘制了LGS晶体在(100)、(010)、(001)这三个主晶面内声的慢度分布曲线图。计算了声速的最大值并与石英进行比较,结果表明LGS晶体的BAW传播速度一般比石英低1000m/s左右。为该晶体在声体波器件等方面的设计和应用提供了一定的理论指导作用。

La_3Ga_5SiO-(14)单晶电弹常数的测量

用LCR电桥、干涉法和谐振法分别测量了La3Ga5SiO14单晶的相对介电常数,压电应变常数和弹性柔顺常数。结果为:介电常数ε11=18.27,ε33=52.26;压电应变常数d11=6.3pC/N,d14=-5.4pC/N;弹性柔顺常数sE11=9.28pm2/N,sE33=6.14pm2/N,sE12=-2.72pm2/N,sE13=-2.33pm2/N,sE14=-3.48pm2/N,sE44=20.56pm2/N,sE66=24.0pm2/N。

新型压电晶体La_3Ga_5SiO_(14)的生长及特性

用提拉法成功地生长了La3Ga5SiO14(LGS)单晶,用X-ray粉末衍射证明了其单晶结构,测得沿Y、Z方向的热膨胀系数分别为5×10-6K-1、3.8×10-6K-1,在453.15K时测得晶体的比热为0.90J/g·K,并在200～800nm之间测其透过谱,测得了其全部压电及弹性常数。

La_3Ga_5SiO_(14)晶体生长研究

报道了用直接法生长新型压电材料La3Ga5SiO14晶体的研究结果。采用化学计量比La3Ga5SiO14多晶料,铂丝引出晶种,中频感应加热生长晶体。对晶体生长的温场及其相应的拉速和转速进行了研究,生长出 50mm×140mm的La3Ga5SiO14晶体,并测试了部分压电性能。

硅酸镓镧晶体的旋光及声学性质研究

研究了新型压电材料硅酸镓镧的旋光性质和声学性质.实验得出硅酸镓镧的旋光率ρ比石英小;旋光率色散满足波尔兹曼方程.并由克里斯托夫方程推导出声光沿硅酸镓镧晶体x,y,z轴的传播特性以及声波沿着yz,xy,xz3个面的慢度(倒速度)曲线方程,并绘制了3个主晶面内声的慢度分布曲线图,以便于LGS纯切变波、准纵波和准切变波波速的计算.

退火温度对La_3Ga_5SiO_(14)薄膜结构及表面形貌的影响

采用脉冲激光沉积技术在Si(100)衬底上制备了La3Ga5SiO14薄膜,并研究了不同的退火温度对薄膜结构和表面形貌的影响。衬底温度为室温时生长的薄膜经过800℃以上的高温退火后,由最初的无定形态转变为无规则取向的多晶结构。衬底温度为400℃时生长的薄膜经过800℃退火处理后呈现无序的多晶形态。当退火温度进一步升高至1000℃时,XRD图谱显示薄膜由最初的(220)和(300)两个结晶方向转变为以(200)和(400)为主要取向的多晶结构。表面形貌分析表明:衬底温度为400℃时,随着退火温度的升高,薄膜颗粒尺寸逐渐增大,表面无裂纹,而衬底温度为室温时生长的薄膜退火后则出现大量的裂缝、孔洞等缺陷。

La_3Ga_5SiO_(14)晶体极图及应用

介绍一种新型压电材料La3Ga5SiO14晶体绕x轴逆时针旋转y轴极图的理论公式、计算、制作及应用。简要介绍La3Ga5SiO14晶体几种切型下的性能参数和La3Ga5SiO14晶体与SiO2晶体实际切型下的性能参数比。通过论证表明:绘制的La3Ga5SiO14晶体标准极图的各个(ok·l)面满足晶体本身不消光条件,可直观、方便地计算出La3Ga5SiO14晶体的旋转角度和方向。

硅酸镓镧晶体声表面波压力敏感特性研究

针对采用新型压电材料硅酸镓镧(LGS)研制声表面波高温压力传感器的需要,利用微扰理论对LGS在双旋转平面内的压力敏感特性进行了理论分析,以等高线的形式给出了LGS在二维旋转平面内的压力对敏感系数.结合温度及机电耦合特性,优化出了适合压力传感器的切向范围,并对欧拉角为(0,150°,22°)的切向基片的压力敏感特性进行了实验研究.验证了谐振频率的变化与外界压力成线性关系,且理论与实验结果趋势基本一致.

Al2O3保护层对高温下Pt/ZnO/Al2O3电极导电稳定性的影响

本工作研究了Al2O3保护层的厚度对高温下声表面波器件电极导电稳定性的影响,采用激光分子束外延方法在Pt/ZnO/Al2O3电极上制备了不同厚度的Al2O3保护层。通过测量样品高温环境中的实时电阻,发现Al2O3缓冲层的厚度对电极在高温下的导电稳定性的影响非常大。结果表明,没有Al2O3保护层时,Pt/ZnO/Al2O3电极的电阻升温至800℃时开始急剧地增加。当包覆40nm的Al2O3保护层时,电极在升温至900℃以上才出现电阻值剧烈增加的现象。而随着Al2O3保护层厚度的增加,电极的电阻在高温下的导电性能也更加稳定。SEM测试结果表明,经过1000℃、1h的高温测试后,Al2O3保护层越薄的Pt/ZnO/Al2O3电极,结块形成的Pt颗粒越大与不连续的Pt空洞更多。这些结果为制备高温下稳定工作的声表面波器件提供了一条新的思路。

La_3Ga_5SiO_(14)晶体电光Q开关的研究

模拟旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的工作状态 ,建立了研究旋光晶体电光效应的实验装置。通过对旋光晶体在正交偏光和平行偏光干涉实验中干涉现象的研究 ,得到了旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的最佳构图 ,并将典型的旋光晶体La3 Ga5SiO14

La_3Ga_5SiO_(14)电光调Q的Nd∶LiYF激光器研究

报道了以Nd∶LiYF(Nd∶LYF)为增益介质、用硅酸镓镧(La3Ga5SiO14,LGS)晶体进行电光调Q的非稳腔调Q激光器的脉冲特性。Nd∶LiYF的两端按σ偏振1.053μm光的布儒斯特角切割,不需另加起偏镜,实现了单一偏振光振荡。LGS晶体电光Q开关插入损耗小(2%),抗光伤阈值高(950MW/cm2),与DKDP相比,具有不潮解等优点。当抽运能量为120J、重复率3Hz时,单脉冲输出能量为275mJ,脉冲宽度为8ns,动静比为76%,输出能量不稳定度小于3%,偏振度大于99%,光束发散角为0.7mrad。文中还对本激光器偏振特性、非稳腔设计、LiYF导热性能和热透镜效应补偿进行了分析,对LGS电光调Q开关工作性能、工作方式以及存在的问题也进行了分析。

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。

La_3Ga_5SiO_(14)晶体的介电性质、弹性与压电性质

研究了La3Ga5SiO1 4晶体的介电性质、弹性和压电性质 ,其中弹性和压电性质是利用高频振动模式通过谐振法测定的 .

La_3Ga_5SiO_(14)声光可调谐滤波器设计

分析了La3Ga5SiO14(简称LGS)既可以做成同向声光可调谐滤波器,又可以做成大孔径非同向声光可调谐滤波器。推导出超声波频率f和光波波长λo的调谐关系;计算出滤波器的光谱分辨率R和集光能力δiθ;光入射角iθ与衍射角θd、声入射角θa之间的关系。为LGS声光可调滤波器的实用化设计提供了充分可靠的理论依据。把LGS与TeO2声光可调滤波器的光谱分辨率和集光能力做了比较,认为LGS设计成同向声光可调谐滤波器既简便又实用。

楔角Nd∶YVO_4晶体电光调Q激光器性能研究

通过对自然双折射晶体Nd∶YVO4偏振特性的研究,采用带有楔角的Nd∶YVO4晶体进行电光调Q,腔内可以不加入偏振片,这种设计有简化腔内元件、缩短腔长和降低损耗的优点,可得到更高的功率和更窄的激光脉冲宽度。实验使用尺寸3 mm×3 mm×5 mm,10°楔角的Nd∶YVO4晶体,用La3Ga5SiO14晶体作为退压式调Q元件,在1 kHz重复频率下,获得平均输出功率2.2 W,脉冲宽度6.3 ns,光-光转换效率39.2%,峰值功率超过300 kW的激光输出。

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。