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鈮酸鋰晶體的主要應(yīng)用有哪些?

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  鈮酸鋰晶體的主要應(yīng)用

  1、壓電應(yīng)用

  鈮酸鋰晶體居里溫度高,壓電效應(yīng)的溫度系數(shù)小,機(jī)電耦合系數(shù)高,介電損耗低,晶體物化質(zhì)量穩(wěn)定,加工性能良好,又便于制備大尺寸高品質(zhì)晶體,是一種良好的壓電晶體材料。

  2、光學(xué)應(yīng)用

  除壓電效應(yīng)外,鈮酸鋰晶體的光電效應(yīng)比較豐富,其中電光效應(yīng)、非線性光學(xué)效應(yīng)性能突顯,應(yīng)用也極為廣泛。并且鈮酸鋰晶體能通過質(zhì)子交換或鈦擴(kuò)散制備高質(zhì)量的光波導(dǎo),又可以通過極化翻轉(zhuǎn)制備周期性極化晶體,因此在電光調(diào)制器、相位調(diào)制器、集成光開關(guān)、電光調(diào)Q開關(guān)、電光偏轉(zhuǎn)、高電壓傳感器、波前探測(cè)、光參量振蕩器及其鐵電超晶格等器件中獲得普遍使用。

  除此之外,雙折射楔角片、全息光學(xué)器件、紅外熱釋電探測(cè)器及其摻鉺波導(dǎo)激光器等基于鈮酸鋰晶體的應(yīng)用也是有報(bào)道。

  3、介電超晶格

  1962年Armstrong等第一次提出了準(zhǔn)相位匹配(QPM,Quasi-Phase-Match)的概念,運(yùn)用超晶格提供的倒格矢來補(bǔ)償光參量過程的位相失配。鐵電體的極化方向決定非線性極化率χ2的符號(hào),將鐵電體內(nèi)制備出周期性極化方向相反的鐵電疇結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)位相匹配技術(shù),包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、磷酸鈦氧鉀等晶體都能夠制備周期極化晶體,其中鈮酸鋰晶體是制備和應(yīng)用該技術(shù)研究較早、實(shí)際應(yīng)用更為廣泛的材料。

  周期極化鈮酸鋰晶體的初期應(yīng)用主要考慮到用于激光頻率變換,2014年Jin等設(shè)計(jì)了基于可重構(gòu)鈮酸鋰波導(dǎo)光路的光學(xué)超晶格集成光子芯片,初次實(shí)現(xiàn)了芯片上糾纏光子高效產(chǎn)生和高速電光調(diào)制。

  可以說,介電超晶格理論的明確提出和發(fā)展,將鈮酸鋰晶體及其他鐵電晶體應(yīng)用推向一個(gè)新高度,在全固態(tài)激光器、光學(xué)頻率梳、激光脈沖壓縮、光束整形及其量子通信中的糾纏光源方面具有極為重要的應(yīng)用前景。

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