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《山东大学》 2005年
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硅酸镓镧晶体光电性能及应用研究

祁海峰  
【摘要】:从20世纪80年代首次报道至今,硅酸镓镧(La_3Ga_5SiO_(14),简称LGS)晶体的研究一直为人们所关注。最初,LGS被作为激光晶体研究,自从有关LGS单晶振动具有零温度系数的报道之后,对LGS的压电性能以及声体波(BAW,bulk acoustic wave)、声表面波(SAW,surface acoustic wave)性能的研究成为热点。LGS具有比石英大2~3倍的机电耦合系数,与石英相当的温度稳定性,BAW、SAW传播速度低,从室温到熔点(1470℃)都没有相变。诸多特性使得LGS成为压电领域广泛关注的对象。就像石英一样,LGS也是一种用途广泛的材料。LGS具有适中的电光性质:稳定的物理化学性质,可调的半波电压,中等的损伤阈值,成熟的生长技术。因此,LGS在光学、电光领域的应用前景又引起了研究者的重视,用其制作的调Q开关被用于中等功率激光器中实现稳定输出。本文利用多种光学手段,对LGS的光学性质和电光性质进行了研究,系统的描述了LGS的这种多功能材料的光电性能情况;并从理论上分析了LGS的BAW和SAW传播特性,以此可以为LGS的声光研究提供一定的理论指导。 Ⅰ.采用反射式椭圆偏振光谱技术,在可见光区无损伤的测量了小尺寸LGS晶体样品的折射率,拟合了Sellmeier色散方程。 Ⅱ.采用平行偏振光干涉,通过记录干涉光谱,直接计算了LGS晶体的双折射率。n_e-n_o≈0.01,小的双折射使LGS无法实现正单轴晶的第一、第二类角度位相匹配谐波倍频。 Ⅲ.采用平行偏振光干涉,测量LGS晶体的旋光,拟合了Boltzmann旋光色散方程。LGS旋光小于石英,样品为右旋晶。 Ⅳ.由于旋光的存在,LGS电光现象不同于常见的磷酸二氘钾(KD_2PO_4,DKDP)电光晶体。经过对LGS旋转,在一条光路上用DKDP补偿位相差,测量了小长宽比LGS晶体样品的线性电光系数γ11,并将LGS用于对声频、超声频信号的线性调制。 Ⅴ.从理论上分析计算了LGS声体波传播特性,画出BAW慢度曲线。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O734

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