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大尺寸近化学计量比铌酸锂晶体的制备 被引量：5
1
作者 孙军 李清连 +4 位作者 杨金凤 商继芳 张玲 刘士国 许京军 《人工晶体学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3423-3428,共6页
研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对三英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进... 研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对三英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进行了组分和均匀性测试。结果表明,厚度为3.1 mm的Z-cut晶体组分达到近化学计量比,光学质量达到实用化要求,而XYZ=5.1 mm×5.1 mm×21.0 mm的晶体光学质量较差,同时厚度达1.8mm的Z-cut三英寸近化学计量比铌酸锂晶片可实现批量制备。 展开更多
关键词 扩散法 近化学计量比铌酸锂 组分 光学均匀性
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钽酸锂电光调Q晶体开关的制备研究 被引量：4
2
作者 李清连 商继芳 +2 位作者 吴婧 张玲 孙军 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期812-816,共5页
制备了双晶体匹配的钽酸锂电光调Q开关。首先理论分析了两匹配晶体通光方向尺寸偏差、轴向角偏差等对自然双折射补偿的影响,估算了消光比为100∶1时各加工参数应满足的指标要求。在此基础上,以平晶为基准面来保证晶向精度、同盘抛光来... 制备了双晶体匹配的钽酸锂电光调Q开关。首先理论分析了两匹配晶体通光方向尺寸偏差、轴向角偏差等对自然双折射补偿的影响,估算了消光比为100∶1时各加工参数应满足的指标要求。在此基础上,以平晶为基准面来保证晶向精度、同盘抛光来保证晶体尺寸,制备了满足条件的钽酸锂双晶匹配调Q开关。用锥光干涉的方法检测了匹配后晶体的光学均匀性,并在激光系统中测试了其调Q性能。结果表明匹配较好的LT调Q开关能够满足实际光学应用的需求。 展开更多
关键词 钽酸锂晶体 调Q开关 双晶体 自然双折射
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高温下锂离子在低掺镁铌酸锂晶体中的扩散（英文） 被引量：3
3
作者 李清连 孙军 +3 位作者 商继芳 杨金凤 张玲 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期433-438,444,共7页
研究了高温富锂气氛下锂离子在低掺镁铌酸锂晶体中的扩散。采用气相输运平衡法制备了掺杂1mol%MgO的不同锂含量的铌酸锂(Mg1LN)晶体,采用热分析仪测试了晶体的居里温度。制备了一系列不同锂含量的Mg1LN多晶料,拟合了晶体锂含量与居里温... 研究了高温富锂气氛下锂离子在低掺镁铌酸锂晶体中的扩散。采用气相输运平衡法制备了掺杂1mol%MgO的不同锂含量的铌酸锂(Mg1LN)晶体,采用热分析仪测试了晶体的居里温度。制备了一系列不同锂含量的Mg1LN多晶料,拟合了晶体锂含量与居里温度的关系。采用Boltzmann-Matano法求解了扩散方程。结果表明,扩散温度为1100℃时,Mg1LN晶体中锂离子扩散系数为3.2×10^(-9)~13.0×10^(-9)cm^2/s,当扩散温度为1145℃时锂离子扩散系数约是1100℃时扩散系数的三倍。因此,适当提高扩散温度是提高气相输运平衡法制备近化学计量比低掺镁铌酸锂晶体效率的有效办法. 展开更多
关键词 铌酸锂 居里温度 扩散系数 扩散温度
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系列铌酸锂晶体在电光调Q激光系统中的激光损伤性能研究 被引量：3
4
作者 李清连 孙军 +2 位作者 吴婧 张玲 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1615-1620,共6页
搭建了一套1064 nm波段的电光调Q激光系统,并对其能量、脉宽、光斑质量等进行了表征。在该激光系统环境中分别测试了扩散法制备的掺杂1mol%氧化镁的近化学计量比铌酸锂(Mg1SLN)晶体、名义纯同成分铌酸锂晶体(CLN)及掺杂5mol%MgO的铌酸锂... 搭建了一套1064 nm波段的电光调Q激光系统,并对其能量、脉宽、光斑质量等进行了表征。在该激光系统环境中分别测试了扩散法制备的掺杂1mol%氧化镁的近化学计量比铌酸锂(Mg1SLN)晶体、名义纯同成分铌酸锂晶体(CLN)及掺杂5mol%MgO的铌酸锂(Mg5LN)晶体的激光损伤性能。结果表明,在该调Q激光工作环境下,当波长1064 nm;脉宽为9.8 ns、频率为1 Hz时,Mg1SLN晶体、Mg5LN晶体和CLN晶体多个测试点发生激光损伤时对应的功率密度的平均值分别为1141 MW/cm^ 2、874 MW/cm^2和651 MW/cm^2。 展开更多
关键词 铌酸锂晶体 激光损伤 调Q激光器
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铌酸锂晶体的研磨损伤层研究 被引量：2
5
作者 李清连 孙军 +2 位作者 吴婧 张玲 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期883-888,共6页
研究了铌酸锂晶体在研磨过程中产生的表面损伤层。首先通过激光共聚焦显微镜观察了研磨后晶体的表面形貌,通过原子力显微镜测试了研磨后晶体表面的粗糙度,分别通过角度抛光法及直接抛光层层去除的方法测量了损伤层的深度。分析了损伤层... 研究了铌酸锂晶体在研磨过程中产生的表面损伤层。首先通过激光共聚焦显微镜观察了研磨后晶体的表面形貌,通过原子力显微镜测试了研磨后晶体表面的粗糙度,分别通过角度抛光法及直接抛光层层去除的方法测量了损伤层的深度。分析了损伤层的组成及影响因素,对优化研磨工艺参数、提高研磨效率具有指导意义。 展开更多
关键词 铌酸锂晶体 研磨 损伤层
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同成分铌酸锂晶体中反位铌的扩散研究 被引量：2
6
作者 杨金凤 张华 +6 位作者 徐海霞 黄绍龙 张玲 孙军 黄存新 孔勇发 许京军 《人工晶体学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3379-3383,共5页
通常商业使用的同成分铌酸锂晶体(CLN)是固液同成分共熔点配比,其Li_2O含量约为48.6mol%,晶体中存在大量的锂空位和反位铌等本征缺陷,进而影响了晶体的电光系数、折射率、光折变等性能。研究表明,将缺锂的晶体在高温、富锂气氛下进行扩... 通常商业使用的同成分铌酸锂晶体(CLN)是固液同成分共熔点配比,其Li_2O含量约为48.6mol%,晶体中存在大量的锂空位和反位铌等本征缺陷,进而影响了晶体的电光系数、折射率、光折变等性能。研究表明,将缺锂的晶体在高温、富锂气氛下进行扩散处理可获得接近化学计量配比的铌酸锂晶体(nSLN),这种方法获得的nSLN晶体光学质量高,且技术简便、成本低,具有实际应用价值。本文分析了富锂气氛下CLN晶体扩散过程中反位铌的扩散机制和扩散路径,认为反位铌在扩散过程中将迁移到晶体外部,并通过CLN晶片的单边扩散进行了验证。 展开更多
关键词 铌酸锂 扩散 近化学计量比
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高重复频率铌酸锂电光调Q Nd∶YVO_4激光器（英文） 被引量：4
7
作者 商继芳 孙军 +5 位作者 李清连 吴婧 张玲 窦飞飞 董潮涌 许京军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-8,共8页
研制了一种基于铌酸锂(LN)电光调Q的高重复频率窄脉宽短腔激光器.通过测量激光穿过置于正交偏振镜间的电光晶体后,透射强度随晶体上施加的脉冲高压的变化情况,探究了不同尺寸LN晶体中的压电振铃效应,并与磷酸钛氧铷(RTP)晶体中的压电振... 研制了一种基于铌酸锂(LN)电光调Q的高重复频率窄脉宽短腔激光器.通过测量激光穿过置于正交偏振镜间的电光晶体后,透射强度随晶体上施加的脉冲高压的变化情况,探究了不同尺寸LN晶体中的压电振铃效应,并与磷酸钛氧铷(RTP)晶体中的压电振铃效应进行了比较.实验发现,块状LN晶体中的压电振铃效应严重,而小尺寸LN晶体中的压电振铃效应和RTP晶体中的相似,基本可以忽略.结合压电效应理论得出,压电振铃效应的强弱与外加电压大小及晶体固有的压电共振频率有关,电压越低,压电共振频率越大,压电振铃效应越弱.在此基础上,制备了可高重频应用的尺寸为1.2mm×9mm×9.4mm的LN调Q开关,并实现了LN晶体的高重频调Q运转.激光增益介质采用具有较大受激发射截面和较短荧光寿命的Nd∶YVO_4晶体,其一端镀有1.064μm的全反膜,另一端沿布儒斯特角切割,从而省去了全反镜和偏振镜,缩短了腔长。泵浦源采用中心波长为808nm的光纤耦合激光二极管.设计的激光器谐振腔长度仅为20mm。在退压式电光调Q运转下,获得了最大重复频率为15kHz、脉宽为5.4ns、峰值功率为2.94kW的稳定的激光输出. 展开更多
关键词 固体激光器 脉冲激光 电光器件 铌酸锂 脉冲重复频率 电光Q开关 压电效应 窄脉冲宽度
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一种锥光干涉和近光轴调制结合测量晶体电光系数的方法 被引量：10
8
作者 商继芳 孙军 +4 位作者 张勇军 杨金凤 李清连 张玲 许京军 《人工晶体学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2925-2930,共6页
提出了一种测量晶体电光系数的简易方法,即在近光轴电光调制的基础上,通过采用散射程度合适的毛玻璃,同时获得了透射光点和锥光干涉图样。根据透射光点在锥光干涉图样中的位置确定激光通过晶体后产生的相位差,并结合理论可计算出相应的... 提出了一种测量晶体电光系数的简易方法,即在近光轴电光调制的基础上,通过采用散射程度合适的毛玻璃,同时获得了透射光点和锥光干涉图样。根据透射光点在锥光干涉图样中的位置确定激光通过晶体后产生的相位差,并结合理论可计算出相应的电光系数。该方法对光强以及环境稳定性要求较低,所用设备简单、调节方便。用此方法测量计算了铌酸锂晶体的电光系数,与其他方法测得的结果进行了比较,并且分析估算了其误差来源及大小。结果表明该方法和其他方法相比,测量结果相差不超过5%。对测量误差进行简单分析,主要来自对相位差的判断,此误差不超过4.2%。 展开更多
关键词 电光系数 锥光干涉 电光调制
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提拉法生长平肩同成分铌酸锂晶体的研究 被引量：1
9
作者 秦娟 梁丹丹 +5 位作者 孙军 杨金凤 郝永鑫 李清连 张玲 许京军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期978-986,共9页
提拉法生长的晶体肩部形状普遍为斜肩,但斜肩的肩部质量差且加工难度大,会降低晶体的利用率,生长平肩晶体可以解决该问题。然而,平肩晶体对热场和扩肩工艺要求非常高,扩肩阶段易出现多晶和包裹体缺陷。铌酸锂晶体作为一种多功能晶体材料... 提拉法生长的晶体肩部形状普遍为斜肩,但斜肩的肩部质量差且加工难度大,会降低晶体的利用率,生长平肩晶体可以解决该问题。然而,平肩晶体对热场和扩肩工艺要求非常高,扩肩阶段易出现多晶和包裹体缺陷。铌酸锂晶体作为一种多功能晶体材料,在电子技术、光通信技术、激光技术及集成光子学技术等领域得到了广泛应用。本研究以同成分铌酸锂晶体为例,利用数值模拟和实验方法,研究了提拉法生长平肩晶体的热场和扩肩工艺。结果表明:提拉法生长平肩晶体时,放肩阶段结晶前沿的界面形状需保持微凸;反射屏降低(10 mm)可减小结晶前沿的温度梯度,避免肩部生成多晶;扩肩速度以监控为主,微调加热功率保证扩肩趋势,适当增大扩肩初期(ϕ≤30 mm)的速度,降低中后期(ϕ≥35 mm)的扩肩速度,可达到不产生包裹体和缩短放肩周期的目的;采用小幅度(Δt=10 min)微调拉速(Δv=0.2 mm/h)和功率的策略,可实现拉速(0~1.5 mm/h)的快速变化(1.5~2 h)而不影响晶体扩肩趋势和质量。使用优化后的热场和扩肩工艺,获得了系列三英寸平肩同成分铌酸锂晶体,晶体光学均匀性良好。 展开更多
关键词 铌酸锂 热场设计 平肩晶体 提拉法 晶体生长
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