Kurzer Überblick über Lithiumniobat-Kristalle und ihre Anwendungen – Teil 4: Nahezu stöchiometrischer Lithiumniobat-Kristall

Kurzer Überblick über Lithiumniobat-Kristalle und ihre Anwendungen – Teil 4: Nahezu stöchiometrischer Lithiumniobat-Kristall

Im Vergleich zunormaler LNKristall(CLN)bei gleicher Zusammensetzung kommt der Lithiummangel in die Nähe-stöchiometrischLNKristall(SLN)führt zu einer deutlichen Verringerung von Gitterfehlern, und viele Eigenschaften ändern sich entsprechend.Die folgende Tabelle listet die wichtigsten aufUnterschiede vonphysikalische Eigenschaften.

Vergleich der Eigenschaften zwischen CLN und SLN

Eigentum

CLN

SLN

Doppelbrechung /633nm

-0,0837

-0,0974 (Li2O=49,74 Mol-%)

EO-Koeffizient /pmV-1

r61=6,07

r61=9,89 (Li2O=49,95 Mol-%)

Nichtlinearer Koeffizient /pmV-1

d33=19,5

d33=23,8

Photorefraktive Sättigung

1×10-5

10×10-5 (Li2O=49,8 Mol-%)

Photorefraktive Reaktionszeit /s

Hunderte

0,6 (Li2O=49,8 Mol-%, Eisen-dotiert)

Lichtbrechungswiderstand /kWcm-2

100

104 (Li2O = 49,5–48,2 Mol-%, 1,8 Mol-% MgO dotiert)

Elektrische Feldstärke des Domain-Flip/kVmm-1

21

5 (Li2O=49,8 Mol-%)

 

Im Vergleich zuCLNmit der gleichen Zusammensetzung, die meisten Eigenschaften vonSLNwurden in unterschiedlichem Maße verbessert.Die wichtigere Optimierung umfasst:

(1) Wsei es photorefraktive Dotierung, anti-photorefraktive Dotierung oder laseraktivierte Ionendotierung,SLN hatempfindlichere Leistungsregelungswirkung.Konget al.fanden heraus, dass, wenn [Li]/[Nb] 0,995 erreicht und der Magnesiumgehalt 1,0 Mol-% beträgt, der Lichtbrechungswiderstand desSLN26 MW/cm erreichen kann2, das ist 6 Größenordnungen höher als das vonCLNmit gleicher Zusammensetzung.Ähnliche Wirkungen haben auch photorefraktive Dotierung und laseraktivierte Ionendotierung.

(2) Als Anzahl der Gitterfehler inSLNKristall deutlich abnimmt, so auch die Koerzitivfeldstärke des Kristalls, und die für die Polarisationsumkehr erforderliche Spannung nimmt ab etwa 21 kV/mm ab(von CLN)auf etwa 5 kV/mm, was für die Herstellung von Übergittervorrichtungen sehr vorteilhaft ist.Darüber hinaus ist die elektrische Domänenstruktur vonSLNist regelmäßiger und die Domänenwände sind glatter.

(3)Viele LichtschrankenEigentum vonSLNsind auch stark verbessert, wie z. B. elektrooptischer Koeffizientr61um 63 % erhöht, nichtlinearer Koeffizient um 22 % erhöht, Kristalldoppelbrechung um 43 % erhöht (Wellenlänge 632,8 nm), Blauverschiebungvon UVAbsorptionskante usw.

LN Crystal-WISOPTIC

WISOPTIC entwickelt SLN (fast stöchiometrisches LN) Kristall im eigenen Haus (www.wisoptic.com)


Postzeit: 11. Januar 2022