关于周期性极化铌酸锂晶体的研究.doc

关于周期性极化铌酸锂晶体的研究 目录1  铌酸锂的晶格结构 22  铌酸锂晶体光学性质 43  铌酸锂晶体的掺杂工程 63.1 掺铒引言 63.2 掺铁 64  铌酸锂晶体的畴工程与周期性极化铌酸锂（PPLN）晶体 75  周期性极化铌酸锂的应用 95.1  PPLN 的应用1 95.2 PPLN 的应用2 106拉曼光谱分析 1061 拉曼散射的光谱。 1062 掺杂对铌酸锂晶体拉曼光谱的影响 127实验部分 1471实验 1472结论： 198总结 19参考文献 19致谢 20 关于周期性极化铌酸锂晶体的研究摘要:铌酸锂晶体表现出了融电、光、非线性等性能于1身的特性，所以被广泛应用。如果对LiNbO 晶体进行畴工程操作,容易制作各种周期极化的铌酸锂晶体。畴工程操作的目的在于形成自发极化矢量相邻相反的周期性结构。称之为PPLN（周期性极化铌酸锂）,利用铌酸锂晶体的畴工程制作极化周期结构，可以实现准相位匹配技术。本文共7部分，第1部分为铌酸锂晶体的结构；第2部分为基本物理性质（着重为光学部分）；第3部分为铌酸锂晶体的掺工程；第45部分为周期极化铌酸锂晶体的简介及应用；第6部分为拉曼光谱简介；第7部分为实验部分。关键词：铌酸锂   周期性极化铌酸锂  拉曼光谱  中心强度    半高宽     中心频率The  Research  of  PPLNGuo QihuaPhysics School of Science and Technology  Southwest China University,Chongqing 400715chinaAbstract:The LiNbO  crystal has so many performances  such as electricity, light, non-linearity that it is widely applied. If it takes domain project operation to the LiNbO  crystal, it is easy to manufacture each kind of cyclical polarization LiNbO  crystal. The main purpose lies in forming the spontaneous polarization vector with neighboring opposite periodic structure. Which is called PPLN.3Using the LiNbO  crystal domain project manufacture polarization cycle structure,  we can realize the accurate phase match technology.  This article is divided into seven parts, the first part is the structure of LiNbO ; The second part is the basic physical property (especially for optical property); The third project is for the mix substance which takes some operation for LiNbO  crystal; The 4th and 5th part for cyclical polarization niobic acid lithium crystal synopsis and application; The sixth part for Laman spectrum synopsis and the seventh part is the something about experiment.Key word: PPLN  Laman spectrum   Center intensity   Half high wide   Center frequency引言由于铌酸锂晶体集电、光、非线性等性能于1身，所以被成为广泛研究的对象。结构决定性质，如果对LiNbO 晶体进行多种操作，可以知道其更多的性质。本文对其进行了电极化操作，从而制备了周期性极化铌酸锂。并对周期性极化铌酸锂进行了拉曼光谱分析，从而得出了1些有意义的结论。1  铌酸锂的晶格结构自从1965年Ballman成功地用Czochralski提拉法生长出铌酸锂单晶后，人们对铌酸锂晶体进行了大量的研究。铌酸锂是现在已知居里点最高（1210 C）和自发极化最大（室温时约0.70C/m ）的铁电体。顺电相和铁电相的空间群分别为R c和R3c。 其结构如图所示：氧8面体以共面的形式叠置起来形成堆垛，公共面与氧8面体3重轴，亦即与极轴垂直，许多堆垛再以8面体共棱的形式联结起来形成晶体。顺电相时，每个堆垛中氧8面体按下述顺序交替出现：1个中心有Nb 的氧8面体，两个在其公共面上有 Li 的氧8面体。只有在公共面上才有  的两个氧8面体的氧原子。在顺电相时，Li 和 Nb 分别位于氧平面和氧8面体中心，无自发极化。在铁电相，Li 和Nb 都发生了沿 c轴的位移，前者离开了氧8面体的公共面，后者离开了氧8面体的中心。由于Li 和 Nb 的移动，造成了沿 c轴的电偶极矩，即出现了自发极化。该结构也可看成是由与极轴垂直且相互等距的氧平面组成。顺电相时，Nb  位于两个氧平面中央，Li 位于第3个氧平面内。实际上Li 分布在氧平面内及氧平面上下各 0.037纳米处，平均位置在氧平面内。铁电相时，Nb  和 Li 都沿+c位移。结构分析表明 ，室温时Nb 沿c 轴偏离氧8面体中心约0.026纳米，Li 沿c轴偏离氧平面0.044纳米。