Kurzer Überblick über Lithium-Niobat-Kristalle und seine Anwendungen – Teil 3: Anti-photorefraktive Dotierung von LN-Kristallen

Kurzer Überblick über Lithium-Niobat-Kristalle und seine Anwendungen – Teil 3: Anti-photorefraktive Dotierung von LN-Kristallen

Der photorefraktive Effekt ist die Grundlage holographischer optischer Anwendungen, er bringt jedoch auch Probleme für andere optische Anwendungen mit sich, so dass der Verbesserung des photorefraktiven Widerstands von Lithiumniobat-Kristallen große Aufmerksamkeit geschenkt wurde, wobei die Dotierungsregulierung die wichtigste Methode ist.Im Gegensatz zur photorefraktiven Dotierung verwendet die antiphotorefraktive Dotierung Elemente mit nicht variabler Wertigkeit, um das photorefraktive Zentrum zu reduzieren.1980 wurde berichtet, dass der photorefraktive Widerstand von Mg-dotierten LN-Kristallen mit hohem Verhältnis um mehr als 2 Größenordnungen zunimmt, was große Aufmerksamkeit auf sich zog.Im Jahr 1990 fanden Forscher heraus, dass Zink-dotiertes LN einen hohen Lichtbrechungswiderstand hat, ähnlich wie Magnesium-dotiertes LN.Einige Jahre später wurde festgestellt, dass Scandium- und Indium-dotiertes LN ebenfalls lichtbrechende Beständigkeit aufweisen.

Im Jahr 2000 haben Xu et al.entdeckt, dass hochVerhältnis Mg-dotiertLNKristall mit hohem Lichtbrechungswiderstand im sichtbaren Band hasausgezeichnete photorefraktive Leistung im UV-Band.Diese Entdeckung durchbrach das Verständnis vondasLichtbrechungswiderstand vonLNKristall, und füllte auch den Rohling aus photorefraktiven Materialien, die im ultravioletten Band aufgetragen wurden.Die kürzere Wellenlänge bedeutet, dass die Größe des holographischen Gitters kleiner und feiner sein kann und durch ultraviolettes Licht dynamisch gelöscht und in das Gitter geschrieben und durch rotes Licht und grünes Licht ausgelesen werden kann, um die Anwendung dynamischer holographischer Optiken zu realisieren .Lamarqueet al.das Hoch angenommenVerhältnis Mg-dotiertLN Kristall zur Verfügung gestellt von der Nankai University als UV-PhotorefraktivMaterialund realisierte programmierbare zweidimensionale Lasermarkierung unter Verwendung von Zweiwellen-gekoppelter Lichtverstärkung.

In der frühen Phase umfassten anti-photorefraktive Dotierelemente zweiwertige und dreiwertige Elemente wie Magnesium, Zink, Indium und Scandium.Im Jahr 2009 haben Kong et al.entwickelte anti-photorefraktive Dotierung mit Tetravalente Elemente wie Hafnium, Zirkonium und Zinn.Wenn der gleiche Lichtbrechungswiderstand erreicht wird, ist die Dotierungsmenge der vierwertigen Elemente im Vergleich zu zweiwertigen und dreiwertigen dotierten Elementen geringer, z. B. 4,0 Mol-% Hafnium und 6,0 ​​Mol-% Magnesium dotiertLNKristalle haben similarLichtbrechungswiderstand,2.0 Mol-% Zirkonium und 6.5 mol% Magnesium dotiertLNKristalle haben similarLichtbrechungswiderstand.Darüber hinaus liegt der Segregationskoeffizient von Hafnium, Zirkonium und Zinn in Lithiumniobat näher bei 1, was für die Herstellung hochwertiger Kristalle günstiger ist.

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Postzeit: 04.01.2022