專利名稱：一種電光晶體材料及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電光晶體材料及其在光電子技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
晶體的電光效應(yīng)是指晶體在受到光入射的同時，再受到外加電場的作用，所引起的晶體折射率的變化現(xiàn)象，可以用作高速光開關(guān)，在激光技術(shù)中具有非常重要的應(yīng)用。目前使用的電光晶體有DKDP，LiNbO3, KTP, LGS, BBO等晶體。這些晶體都具有一定的缺點(diǎn)，如 DKDP晶體由于是從水溶液中生長，容易吸潮；LiNbO3晶體的損傷閾值低，光學(xué)均勻性差，且化學(xué)計量比的LiNbO3單晶生長困難；KTP晶體由于有較高的電導(dǎo)率和“灰跡”問題，影響其在高功率激光中的使用。LGS晶體由于具有旋光性在實(shí)際的電光使用中不太方便。BBO晶體的損傷閾值高，是目前使用在高功率激光器中的首選，但該晶體的半波電壓高，并且生長出厚度尺寸能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的晶體也有一定的難度。因此，這些電光晶體材料在實(shí)際應(yīng)用方面仍有一些不盡人如意的地方，還需繼續(xù)尋找和生長新型的電光晶體。Na3Ln9B8O27類晶體，以Na3LiiiAA7為例，即硼酸鑭鈉(簡稱NLBO)是一種新型的非線性光學(xué)晶體，其晶體結(jié)構(gòu)分別被中法兩國學(xué)者獨(dú)立報道，該硼酸鑭鈉非線性光學(xué)晶體屬于六方晶系，空間群(張國春，新型非線性光學(xué)晶體及激光非線性復(fù)合功能晶體的探索。博士學(xué)位論文，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2001 ；P. Gravereau, J. P. Chaminade, S. Pechev, V. Nikolov, D. Ivanova, P. Peshev. Solid State Sci. 4(2002)993.) 采用助熔劑法可以生長出較大尺寸的單晶，其折射率、透過光譜等基本光學(xué)性質(zhì)(Y. G. . Li,Y. C. ffu,G. . C. Zhang, et al. J. Cryst. Growth. 292(2006)468)結(jié)果表明它可作為非線性光學(xué)材料-倍頻材料使用。2007年，R. Balda等人報道釹摻雜的NLBO晶體的生長和光譜性質(zhì)(R. Balda, V. Jubera, C. Frayret, et al. Opt. Mater. 30 (2007) 122) 最近較大尺寸NLBO晶體的生長也取得突破，進(jìn)一步表明其倍頻轉(zhuǎn)換效率為同等條件下LBO晶體的2. 7倍，是一種具有較大應(yīng)用 Ili^WfpiS^ SfpiSls^ (Jianxiu Zhang, Guiling Wang, Zuoliang Liu, et al. Opt. Express. lW2010)237)。到目前為止，還未見國內(nèi)外有關(guān)Na3Ln9B8O27電光晶體材料或其稀土摻雜電光晶體材料或其同系電光晶體材料的電光性質(zhì)研究或作為電光晶體器件方面應(yīng)用的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對已有的電光晶體的不足之處，提供一種新的電光晶體材料及其用途；該電光晶體材料可用于制作電光器件(電光調(diào)制或電光Q開關(guān))。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的電光晶體材料，其化學(xué)式為Na3Lnl9B8O27 ；其中，Lnl為La、Ce、ft~、Nd、 Sm 或 Eu ο該述電光晶體材料屬D3h- 62m點(diǎn)群，其線性電光系數(shù)矩陣為
權(quán)利要求
1.一種電光晶體材料，其化學(xué)式為Na3Lnl9B8O27 ；其中，Lnl為La、Ce、Pr、Nd、Sm或Eu。
2.按權(quán)利要求1所述的電光晶體材料，其特征在于，所述電光晶體材料屬D3h-^wA群，其線性電光系數(shù)矩陣為
3.一種電光晶體材料，其為稀土離子摻雜的電光晶體材料，其分子式為 Na3(Lr^xLnlh)9B8O27 ；其中，Lnl 為 La、Ce、Pr、Nd、Sm 或 Eu ；Ln2 為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 或 Lu ;0 < χ < 1。
4.按權(quán)利要求3所述的電光晶體材料，其特征在于，所述電光晶體材料屬D3h-^wA群，其線性電光系數(shù)矩陣為
5.一種電光晶體材料，其分子式為(AxNa1J3Lnl9B8O27，其中Lnl為La^eJiNNcUSm或 Eu ；A 為 Li、K、Rb 或 Cs，0 < χ < 1。
6.按權(quán)利要求5所述的電光晶體材料，其特征在于，所述電光晶體材料屬D3h-^mA群，其線性電光系數(shù)矩陣為
7.—種權(quán)利要求1、3或5所述的電光晶體材料的用途，其用于制作電光器件；所述電光器件為電光調(diào)制或電光Q開關(guān)。8.按權(quán)利要求7所述的電光晶體材料的用途，其用于制作電光器件時，沿該電光晶體物理學(xué)X方向、物理學(xué)Y方向或物理學(xué)Z方向切割該電光晶體材料；物理學(xué)Z方向尺寸定義為
長度1 ;X方向或Y方向定義為厚度d方向，并鍍有金屬導(dǎo)電膜，在X方向或Y方向加上電場；Z方向兩端面拋光為通光方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電光晶體材料以及電光晶體材料在光電子技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用；該電光晶體材料是化學(xué)式為Na3Ln19B8O27、Na3(Ln2xLn11-x)9B8O27或(AxNa1-x)3Ln19B8O27，0＜x＜1的電光晶體材料；其屬于點(diǎn)群，線性電光系數(shù)矩陣為只有一個電光系數(shù)γ22，且該電光系數(shù)γ22＝2.3pm/V；該電光晶體材料具有不潮解，抗激光損傷閾值大等優(yōu)點(diǎn)；可廣泛應(yīng)用于激光技術(shù)中領(lǐng)域，制備電光調(diào)制器、電光Q開關(guān)等。
文檔編號G02B1/02GK102234841SQ20101016503
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者吳以成, 夏明軍, 張國春, 張建秀, 李如康 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所