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鈮酸鋰

2021-01-20 admin 閱讀 308

鈮酸鋰

鈮酸鋰(LiNbO3)是一種鈮、鋰和氧的化合物。其單晶是光波導,移動電話,壓電傳感器,光學調制器和各種其它線性和非線性光學應用的重要材料。

  化學性質:鈮酸鋰晶體簡稱LN,屬三方晶系,鈦鐵礦型(畸變鈣鈦礦型)結構。相對密度4.30,晶格常數a=0.5147 nm,c=1.3856 nm,熔點1240℃,莫氏硬度5,折射率n0=2.297,ne=2.208(λ=600 nm),介電常數ε=44,ε=29.5,ε=84,ε=30,一次電光系數γ13=γ23=10×10pm/V,γ33=32×10pm/V.Γ22=-γ12=-γ61=6.8×10pm/V,非線性系數d31=-6.3×1p0 m/V,d22=+3.6×10pm/V,d33=-47×10pm/V。鈮酸鋰是一種鐵電晶體,居里點1140℃,自發極化強度50×10C/cm'。經過畸化處理的鈮酸鋰晶體具有壓電、鐵電、光電、非線性光學、熱電等多性能的材料,同時具有光折變效應。

  生產方法:提拉法以碳酸鋰、五氧化二鈮為原料制備鈮酸鋰:將碳酸鋰和五氧化二鈮放入鉑金坩堝中,沿(001)方向生長晶體。為得到優質無色透明圓柱體,必須在晶體生長的兩個方向的兩個端面的溫度略高于居里溫度時,再加一個適當大小的電場,形成晶體后將晶體冷卻至室溫,即制得鈮酸鋰晶體。

  用途:在微波技術中用于調Q開關、光電調制、倍頻、光參量振蕩;摻加一定量的鐵和其他金屬雜質的LN晶體,可用作全息記錄介質材料。也用于相位調解器、非揮發性存儲器、二次諧波發生器、相位光柵調解器、大規模集成光學系統。還廣泛用于紅外探測器、高頻寬道帶濾波器等。

  相關延伸:電光效應是指對晶體施加電場時,晶體的折射率發生變化的效應。有些晶體內部由于自發極化存在著固有電偶極矩,當對這種晶體施加電場時,外電場使晶體中的固有偶極矩的取向傾向于一致或某種優勢取向,因此,必然改變晶體的折射率,即外電場使晶體的光率體發生變化。在光通訊中,電-光調制器就是利用電場使晶體的折射率改變這一原理制成的。電光晶體位于起偏鏡和檢偏鏡之間,在未施加電場時,起偏鏡和檢偏鏡相互垂直,自然光通過起偏鏡后檢偏鏡擋住而不能通過。施加電場時,光率體變化,光便能通過檢偏鏡。通過檢偏鏡的光的強弱由施加于晶體上的電壓的大小來控制,從而實現通過控制電壓對光的強弱進行調制的目的。


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