Fuerschung Fortschrëtter vun Electro-Optic Q-Switched Kristaller - Deel 2: LiNbO3 Crystal

Fuerschung Fortschrëtter vun Electro-Optic Q-Switched Kristaller - Deel 2: LiNbO3 Crystal

Lithiumniobat (LiNbO3, Ofkierzung als LN) ass e multifunktionnellen a multi-zwecker kënschtlechen Kristall déi integréiert exzellente elektro-optesch, akusto-optesch, elastesch-optesch, piezoelektresch, pyroelektresch, photorefraktiv Effekt an aner kierperlech Eegeschaften. LN Kristall gehéiert zum trigonale Kristallsystem, mat ferroelektrescher Phase bei Raumtemperatur, 3m Punkt Grupp, an R3c Raum Grupp. 1949 hunn de Matthias an de Remeika LN Eenkristall synthetiséiert, an 1965 huet de Ballman erfollegräich e méi grousse LN Kristall gewuess.

In 1970er LN crystals ugefaang an der Virbereedung vun elektro-optesch Q-Schalter benotzt ginn. LN Kristalle hunn d'Virdeeler vu keng Deliquescent, niddereg Hallefwellespannung, lateral Modulatioun, einfach Elektroden ze maachen, praktesch Benotzung an Ënnerhalt, etc., awer si sinn ufälleg fir photorefractive Ännerungen an hunn niddereg Laser Schued Schwellen. Zur selwechter Zäit féiert d'Schwieregkeet fir héich optesch Qualitéitskristallen ze preparéieren zu ongläiche Kristallqualitéit. Fir eng laang Zäit,LN Kristaller hunn nëmmen an e puer niddereg benotzt ginn oder mëttel Muecht 1064 nm Laser Systemer.

Fir déi ze léisen Problem vun photorefractive Effekt, vill Aarbechts have duerchgefouert ginn. Well déi allgemeng benotzt LN Kristallass entwéckelt vun eutektesche Verhältnis vun der selwechter Zesummesetzung vun fest-flësseg Staat, thei sinn Mängel wéi Lithium Vakanzen an Anti-Niob am Kristall. Et ass einfach d'Kristalleigenschaften unzepassen andeems d'Zesummesetzung an d'Doping geännert ginn. Am Joer 1980,ets fonnt datt Doping LN Kristaller mat engem Magnesium Inhalt vu méi wéi 4,6 mol% Erhéijungs den Foto-Schued Resistenz vun méi wéi eng Uerdnung vun Gréisst. Aner anti-photorefraktiv dotéiert LN Kristalle sinn och entwéckelt ginn, wéi Zink-dotéiert, Scandium-dotéiert, Indium-dotéiert, Hafnium-dotéiert, Zirkonium-dotéiert, etc. Well dotéiert LN huet schlecht optesch Qualitéit, an d'Relatioun tëscht Photorefraktioun a Laserschued ass Mangel u Fuerschung, et huet net vill benotzt ginn.

 

Ze léisen d'Problemer existéieren am Wuesstum vu groussen Duerchmiesser, héichoptesch-Qualitéit LN Kristalle, Fuerscher 2004 e Computerkontrollsystem entwéckelt, wat de Problem vun der seriöer Lag an der Kontroll besser geléist huet während dem Wuesstum vu grousser Gréisst LN. Den Niveau vun der gläichen Duerchmiesser Kontroll ass staark verbessert ginn, wat de plötzlechen Duerchmiesser änneren, deen duerch schlecht Kontroll vum Kristallwachstumsprozess verursaacht gëtt, a vill verbessert d'optesch Uniformitéit vum Kristall. Déi optesch Uniformitéit vun den 3 Zollch LN Kristall ass besser wéi 3 × 10-5 cm-1.

Am Joer 2010, Fuerschers proposéiert, datt de Stress am LN Kristallsglas produzéiert den Haaptgrond fir déi schlecht Temperatur Stabilitéit vun der LN elektro-optesch Q-Schalter. Op der Basis vum Computer- kontrolléiert gläichen Duerchmiesser Technologie fir héich optesch Qualitéit LN Kristall ze wuessen, e spezielle Wärmebehandlungsprozess gëtt benotzt fir d'Rescht vun der Leer ze reduzéieren. Am Joer 2013,een proposéiert datt, wéi intern Stress, den externen Spannspannung huet selwecht Effekt op td'Temperaturstabilitéit vun der elektrooptescher Q-Schaltapplikatioun vum LN-Kristall. Si entwéckelt an elastesch Assemblée Technologie der externen Stress Problem vun der traditionell steiwe clamping verursaacht ze iwwerwanne, an dëser Technik gouf an der 1064 nm Serie vu Laser gefördert an applizéiert.

Zur selwechter Zäit, well de LN Kristall huet breet Liichttransmissionsband a groussen effektiven elektrooptesche Koeffizient, et kann a Mëttel-Infrarout-Welleband-Lasersystemer benotzt ginn, wéi 2 μm an 2,28 μm.

Fir eng laang Zäit, obwuel vill Aarbechts have op LN Kristalle duerchgefouert gouf, feelt et nach ëmmer un systematesch Fuerschung iwwer LNs Infrarout photorefractive Eegeschaften, den intrinsesche Laser Schued Schwell, an den Aflossmechanismus vun Doping op de Schued Schwell. D'Applikatioun vum elektroopteschen Q-Schaltenvun LN Kristallsglas produzéiert huet vill Duercherneen bruecht. Zur selwechter Zäit ass d'Zesummesetzung vun de LN-Kristalle komplex, an d'Typen an d'Quantitéite vu Mängel si vill, wat zu verschiddenence produzéiert vu verschiddenen Uewen, verschidde Chargen, a souguer verschidden Deeler vun der selwechter Stéck Kristall. Et kënne grouss Differenzen an der Qualitéit vun de Kristalle sinn. Et ass schwéier d'Leeschtungskonsistenz vun elektro-opteschen Q-schalten Apparater ze kontrolléieren, wat och d'Applikatioun vum elektro-optesche Q-Schalten vun LN-Kristalle a gewësse Mooss limitéiert.

LN Pockels cell - WISOPTIC

Héich Qualitéit LN Pockels Zell vun WISOPTIC


Post Zäit: Sep-27-2021