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优良全息光折变存储材料-双掺铌酸锂晶体

孔勇发 , 许京军 , 李冠告 , 黄自恒 , 陈绍林 , 李兵 , 陈云琳 , 张玲 , 刘士国 , 阎文博 , 刘宏德 , 王岩 , 孙骞 , 张心正 , 张国权 , 黄晖 , 张万林 , 张光寅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.03.019

我们生长与后处理了一系列双掺铌酸锂晶体,通过光折变存储性能的测试,在这些晶体中,我们发现了三种双掺晶体:LN:Fe,Mg;LN∶Fe,In;LN∶Fe,Zn,它们具有优良的光折变存储性能,即高衍射效率(高达60～80%)、快光折变响应(比LN∶Fe 晶体缩短了一个数量级)、和强抗光散射能力(比LN∶Fe提高近两个数量级).我们还系统地研究了光强阈值效应与全息写入的关系以及全息写入与入射光强的关系,发现在光强阈值附近耦合强度有一最大值,从而提出了最佳写入光强的概念.另外,全息光栅热固定研究还显示,双掺铌酸锂晶体比单掺Fe的铌酸锂晶体具有更优良的热固定性质:快固定时间、高固定效率、长固定寿命等.

关键词: 铌酸锂 , 光折变 , 光存储

钛酸钡钙晶体的生长及其光学性能研究

谢翔 , 黄自恒 , 孔勇发 , 张玲 , 刘士国 , 陈绍林 , 李晓春 , 赵迪 , 肖罗生 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.011

钛酸钡钙(BCT)晶体是一种新型的光折变材料,由于其优于钛酸钡的电光性能及无室温相变的优势,使其具有更大的应用前景.本文从大量的实验中总结出生长高质量BGT晶体的生长条件,用Czochralski法生长出φ18mm×15mm的BCT晶体.通过粉末X射线衍射测定其晶格常数,由红外、紫外-可见光透射谱确定其吸收边,并通过Raman光谱等一系列实验对晶体结构及其基本光学性能进行了研究.

关键词: 钛酸钡钙(BCT)晶体 , 晶体生长 , 光学性能

四价掺杂铌酸锂晶体抗光折变性能研究

李树奇 , 刘士国 , 孔勇发 , 阎文博 , 刘宏德 , 邓东灵 , 高光宇 , 李彦波 , 高宏臣 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.009

我们在同成份铌酸锂晶体中掺入四价离子铪,生长了掺杂浓度分别为2、4、6mol%的掺铪铌酸锂系列晶体.掺铪浓度达到4mol%时,晶体的抗光损伤能力为5×105W/cm2,比同成份纯铌酸锂晶体提高了4个数量级.应用全息法测得掺4、6mol%铪的铌酸锂晶体最大折射率变化为8.7×10-6,与高掺镁(6.5mol%)铌酸锂晶体的类似.晶体的红外吸收谱和紫外-可见光吸收谱也显示,掺杂浓度为4mol%时具有明显的阈值特征.由此可以确定铪离子在铌酸锂晶体中的阈值浓度约为4mol%.

关键词: 掺铪铌酸锂晶体 , 抗光折变 , 阈值 , 吸收光谱

高温度稳定性系列铌酸锂电光调Q开关的研制

张玲 , 韩文卿 , 孙军 , 王俊 , 崔磊 , 孔勇发 , 刘士国 , 黄自恒 , 陈绍林 , 许京军

人工晶体学报

通过对影响铌酸锂电光调Q开关工作温度稳定性的原因分析,认为晶体自身的应力是导致铌酸锂电光调Q开关温度稳定性差的主要原因.而减小晶体自身应力的关键主要取决于晶体光学质量的均匀性,同时,组分的波动也会使晶体产生应力.为此利用前期大尺寸铌酸锂晶体质量大幅提高的结果,配合适当的热处理工艺,研制出了系列铌酸锂调Q开关,通过在1064 nm、1318 nm、2128 nm等激光器中应用,这些调Q开关均能稳定工作,完全能够满足激光雷达等脉冲激光器的使用.

关键词: Q开关 , 铌酸锂 , 温度稳定特性

大直径、高掺镁铌酸锂晶体的生长及其紫外光折变性能研究

孙军 , 张玲 , 孔勇发 , 乔海军 , 刘士国 , 黄自恒 , 陈绍林 , 李剑韬 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.04.002

我们生长了掺镁量分别为3.0mol%、5.0mol%、7.8mol%、9.0mol%的76mm高掺镁铌酸锂晶体,检测了这些晶体的生长条纹情况,并利用双光耦合配置测试了这些晶体在351nm紫外光下的光折变性能.从实验结果看,采用同成分共熔点铌锂配比的高掺镁铌酸锂晶体生长条纹比较多;虽然高掺镁铌酸锂晶体在可见光波段有很好的抗光折变能力,但是在紫外光下具有良好的光折变性能,可以作为优良的紫外光折变材料使用.同时,实验结果表明,掺镁量在5.0mol%的铌酸锂晶体具有最佳的紫外光折变性能.

关键词: 铌酸锂 , 掺镁 , 晶体生长 , 紫外 , 光折变

等径控制系统的改进及在光学级铌酸锂生长中的应用

孙军 , 孔勇发 , 李兵 , 张玲 , 刘士国 , 黄自恒 , 瓮松峰 , 舒永春 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.006

分析了提拉法晶体生长过程中影响滞后变化的因素,采用传统PID调节器和计算机辅助控制相结合的办法,解决了铌酸锂晶体生长过程中的精确等径控制问题,并在大直径铌酸锂晶体生长应用中取得了满意的效果.生长的76mm直径的铌酸锂晶体,生长条纹问题得到很大改善,光学均匀性提高了一个量级以上.

关键词: 等径控制 , 铌酸锂 , 晶体生长 , 光学级

掺氮铌酸锂薄膜的制备及基本物性研究

崔娇 , 钟海涛 , 李文灿 , 孔勇发 , 刘士国 , 陈绍林 , 张玲 , Romano Rupp , 许京军

人工晶体学报

采用激光脉冲沉积与射频等离子体相结合的方法(PLD-RF),在蓝宝石衬底上一步沉积了掺氮铌酸锂(LiNbO3:N)薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和紫外-可见-红外光谱仪(UV-Vis-NIR)对LiNbO3:N的晶格结构、掺杂含量及价态、光学性质进行了研究.结果表明铌酸锂薄膜沿(006)方向择优生长,其中氮的原子含量为2.04％,替代氧原子的位置,N的掺入有效的窄化了LiNbO3的带隙,使其紫外-可见吸收光谱的吸收边出现红移,并且在铌酸锂禁带中引入了杂质能级(Ev),能级深度为2.7 eV.

关键词: 铌酸锂 , 氮掺杂 , PLD-RF

掺钼铌酸锂晶体的光折变性能研究

田甜 , 孔勇发 , 刘士国 , 李威 , 武莉 , 陈绍林 , 许京军

人工晶体学报

生长了掺入不同浓度六价钼元素的铌酸锂晶体(LN∶Mo),并研究了它们在351 nm、488 nm、532 nm和671 nm处的光折变性能.实验结果表明0.5mol％为最佳掺杂量,此时LN∶Mo在各波段具有最快的响应速度和较好的饱和衍射效率.增加极化电流可以提高光折变性能,尤其当极化电流为145 mA时,掺杂量为0.5mol％的LN∶Mo晶体紫外光折变响应时间缩短至0.35 s.这些优异的全息存储性能归因于Mo6+占据了正常的Nb位.LN∶Mo晶体是实现全色全息存储的潜力材料.

关键词: 铌酸锂晶体 , 光折变 , 极化电流

导模法生长白宝石坩埚的研制

刘士国

人工晶体学报

关键词:

电解参数对电镀超薄金刚石刀具出刃效果的影响

方莉俐 , 刘士国 , 郑莲

人工晶体学报

用电解腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具进行出刃,给出了电压与电流对电镀超薄金刚石刀具腐蚀出刃结果的影响.指出:当电压大于1.2V时,腐蚀效率与腐蚀速率较低,镀层与基体结合力较差；当电压在0.6V～1.2V范围内变化时,腐蚀速率逐渐增加,腐蚀效率逐渐降低,结合力较好.综合腐蚀效率、腐蚀速率与结合力这三方面情况,得出在电压为0.8V时,出刃效果较好.取电压为0.8V,当电流小于0.05 A时,腐蚀速率与腐蚀效率较低；当电流大于0.45A时,复合膜与基体的结合力较差,有部分脱膜现象；当电流控制在0.15A～0.35A范围内时,可以得到腐蚀速率与腐蚀效率较高、结合力较好的电镀超薄金刚石刀具.

关键词: 电镀超薄金刚石刀具 , 电解腐蚀 , 出刃 , 电压 , 电流