Li/Nb比对Ce:LiNbO_3晶体结构及光折变性能的影响

摘要

在铌酸锂(L iNbO3,LN)中掺入摩尔分数为0.1%的CeO2,以提拉法从不同[L i]/[Nb]摩尔比([L i]/[Nb]=0.750,0.850,0.946,1.100)的熔体中生长出了Ce:LN晶体。测试了晶体的晶格常数、红外光谱和居里温度。结果表明:随着[L i]/[Nb]比的增加,晶体仍为三方的LN晶体,且晶格常数和晶胞体积没有发生大的变化,v(OH-)振动峰的位置依次向长波方向移动,居里温度依次增加,结构缺陷减少。由于Ce和[L i]/[Nb]比的协同作用,[L i]/[Nb]比为1.100的Ce:LN晶体已接近化学计量比,[L i]/[Nb]比为0.850的Ce:LN晶体的居里温度近似等于纯LN晶体。利用二波耦合光路测试了晶体的衍射效率、写入时间和擦除时间,计算了晶体的光折变灵敏度及动态范围。测试了晶体的抗光致散射能力,结果表明:[L i]/[Nb]比越高的Ce:LN晶体的光折变性能越好。并分析了不同[L i]/[Nb]比Ce:LN晶体光折变性能增强的机理。