По сравнению снормальный ЛНкристалл(CLN)при том же составе недостаток лития в ближайшем-стехиометрическийLNкристалл(SLN)приводит к значительному уменьшению дефектов решетки, и соответственно изменяются многие свойства.В следующей таблице перечислены основныеразличияфизические свойства.
Сравнение свойств между CLN и SLN
| Имущество | КЛН | СЛН |
| Двулучепреломление /633 нм | -0,0837 | -0,0974 (Ли2О=49,74 моль%) |
| Коэффициент ЭО /pm•V-1 | r61=6,07 | r61=9,89 (Ли2О=49,95 мол.%) |
| Нелинейный коэффициент /pm•V-1 | d33=19,5 | d33=23,8 |
| Фоторефрактивное насыщение | 1×10-5 | 10×10-5 (Ли2О=49,8 мол.%) |
| Время фоторефрактивного отклика / с | сотни | ～0,6 (литий2O=49,8 моль%, легированный железом) |
| Фоторефрактивное сопротивление /кВт•cm-2 | 100 | 104 (Li2O = 49,5-48,2% моль, 1,8% моль, легированный MgO) |
| Интенсивность электрического поля переворота домена /кВ•mm-1 | 21 | 5 (Ли2О=49,8 мол.%) |
По сравнению сКЛНпри одинаковом составе большинство свойствСЛНулучшены в разной степени.Более важная оптимизация включает в себя:
(1) Wбудь то фоторефрактивное легирование, антифоторефрактивное легирование или лазерно-активируемое ионное легирование,СЛН имеетболее чувствительный эффект регулирования производительности.Конг и др.обнаружили, что когда [Li]/[Nb] достигает 0,995, а содержание магния составляет 1,0 мол.%, фоторефрактивное сопротивлениеСЛНможет достигать 26 МВт/см2, что на 6 порядков больше, чем уКЛНс таким же составом.Фоторефрактивное легирование и легирование активируемыми лазером ионами также имеют схожие эффекты.
(2) По количеству дефектов решетки вСЛНкристалла значительно уменьшается, как и сила коэрцитивного поля кристалла, а напряжение, необходимое для инверсии поляризации, уменьшается примерно с 21 кВ / мм.(из CLN)примерно до 5 кВ/мм, что очень полезно для изготовления сверхрешеточных устройств.Кроме того, электрическая доменная структураСЛНболее регулярна, а доменные стенки более гладкие.
(3)Многие фотоэлектрическиесвойстваСЛНтакже значительно улучшены, такие как электрооптический коэффициентr61увеличился на 63%, коэффициент нелинейности увеличился на 22%, двулучепреломление кристалла увеличилось на 43% (длина волны 632,8 нм), синее смещениеУФкрай поглощения и т. д.
WISOPTIC разрабатывает кристалл SLN (почти стехиометрический LN) собственными силами (www.wisoptic.com)
Время публикации: 11 января 2022 г.