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      提高晶體的抗“光學(xué)損傷”力的制作方法

      文檔序號(hào):8196635閱讀:392來源:國(guó)知局
      專利名稱:提高晶體的抗“光學(xué)損傷”力的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明提出了一種適用于減小具有非線性光學(xué)性能的晶體的敏感性的方法,尤其是鈮酸鋰或者鉭酸鋰之類晶體對(duì)光強(qiáng)度曝光的損傷效應(yīng)(“光學(xué)損傷”),其中該損傷是由在折射率中光感應(yīng)的變化所產(chǎn)生的。
      背景技術(shù)
      鈮酸鋰或鉭酸鋰都是氧化物晶體,在非線性光學(xué)中有著眾多的應(yīng)用。于是,它們可以應(yīng)用于集成光學(xué)中,例如,作為波導(dǎo)制造的基片。利用電光效應(yīng),晶體的折射率可以通過施加電壓來改變,從而使得鈮酸鋰經(jīng)常作為適用于在電信快速調(diào)制器結(jié)構(gòu)中所使用的材料。在激光器光的頻率倍頻和頻率轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域中,鈮酸鋰由于具有大的非線性系數(shù)而成為一種重要的材料。特別是,周期性極化鈮酸鋰(PPLN-“periodically poled lithium niobate”)的可行性引發(fā)了許多重要的應(yīng)用。于是,例如,可以使用PPLN構(gòu)成可調(diào)諧的光源,稱之為光學(xué)參數(shù)振蕩器(“OPO’s”)。在本文所示例性提及的所有應(yīng)用中,都存在著光學(xué)損傷的問題。
      有關(guān)OPO’s,一般都使用塊狀晶體,例如,它的長(zhǎng)度為20mm,其截面為1×5mm2。由于較高的強(qiáng)度一般都會(huì)增加所涉及處理的效率,因此就希望部件能夠在可能最高的光強(qiáng)度下工作。因此,為了能夠優(yōu)化使用晶體的非線性特性,激光器強(qiáng)光可以采用透鏡聚焦到材料中,或者將光引導(dǎo)到波導(dǎo)中的晶體中。然而,在這一方面,會(huì)發(fā)生下列問題晶體會(huì)通過改變其材料性能與光強(qiáng)度反應(yīng)。這一效應(yīng)就稱之為“光學(xué)損傷”。它會(huì)引起通過材料所傳導(dǎo)的激光光束發(fā)生實(shí)質(zhì)性的擴(kuò)展和散射,從而改變了它們的強(qiáng)度分布。其結(jié)果是,通過波導(dǎo)所傳導(dǎo)的光功率就會(huì)顯著下降。此外,透鏡效應(yīng),這能夠聚焦或者散焦光束的,會(huì)發(fā)生在塊狀晶體中,使得仔細(xì)設(shè)計(jì)的光學(xué)部件不再能夠滿足它的功能。在這一方面,兩個(gè)效應(yīng),這兩個(gè)效應(yīng)可以是相互獨(dú)立產(chǎn)生的,對(duì)在鈮酸鋰或鉭酸鋰中的光學(xué)損傷起到影響。
      以上所提及的第一個(gè)效應(yīng)稱之為“光折射效應(yīng)”,這是在晶體采用可見光譜范圍內(nèi)的光輻射時(shí)引起電荷重新分布在材料的雜質(zhì)格點(diǎn)上所產(chǎn)生的。在照明區(qū)域中激發(fā)電荷載流子,通過晶體運(yùn)動(dòng),并且最終在非照明區(qū)域中的雜質(zhì)位上俘獲。在這一方面,塊狀光伏效應(yīng)是在鈮酸鋰或鉭酸鋰晶體中主導(dǎo)的電荷驅(qū)動(dòng)力。電荷分布引起在材料中建立電子空間電荷場(chǎng),該空間電荷場(chǎng)調(diào)制由于電光效應(yīng)所引起的折射率。這些光感應(yīng)折射率的不均勻性會(huì)引起光學(xué)損傷。
      不同類型雜質(zhì)的格點(diǎn)有助于光感應(yīng)電荷的遷移,特別是,在鈮酸鋰或鉭酸鋰的情況中。于是,在本征雜質(zhì)格點(diǎn)之間,即,哪些是材料所固有雜質(zhì)的格點(diǎn)和哪些是材料所外來雜質(zhì)的格點(diǎn)之間要作出區(qū)分。最重要的外來雜質(zhì)格點(diǎn)是鐵,它會(huì)在鈮酸鋰或鉭酸鋰中形成Fe2+和Fe3+。在這一方面,F(xiàn)e2+可以作為施主,而Fe3+可作為電子的陷阱,這陷阱會(huì)響應(yīng)所入射的光輻射在材料中重新分布。即使少量的鐵雜質(zhì)也足以建立很強(qiáng)的光感應(yīng)的空間電荷場(chǎng),并因此產(chǎn)生干擾光學(xué)損傷。因此,在晶體中不容易控制所駐留的鐵雜質(zhì)是一個(gè)基礎(chǔ)問題。其間,最佳化制造處理工藝已經(jīng)能夠成功地生產(chǎn)出含有非常少量鐵雜質(zhì)的商品化鈮酸鋰,在該材料中鐵的含量?jī)H僅只有幾個(gè)ppm(百萬分之幾),然而,這還不可能完全消除光學(xué)損傷。除了鐵之外,來自鈮酸鋰或鉭酸鋰中的外來雜質(zhì)格點(diǎn)的其它過渡金屬會(huì)增加光學(xué)損傷。這些例子包括銅、錳、鉻和鈰。
      在鈮酸鋰中促進(jìn)電荷遷移的最重要本征雜質(zhì)格點(diǎn)是由在晶格中錯(cuò)位的鈮離子所形成的,該錯(cuò)位的鈮離子插入到了鋰格點(diǎn)。由于熱力學(xué)的原因,在同成分熔融狀態(tài)的鈮酸鋰中可以發(fā)現(xiàn)一定濃度的這些雜質(zhì)格點(diǎn)。入射的光輻射就會(huì)引起電子從這些雜質(zhì)格點(diǎn)釋放并且在材料中重新分布,從而產(chǎn)生由于空間電荷場(chǎng)所引起的光學(xué)損傷。
      從能量的觀念來看,鐵雜質(zhì)格點(diǎn)和錯(cuò)位的鈮離子都處于晶體的能帶帶隙中。相對(duì)于導(dǎo)帶,就能量而言,鐵具有較深的位置,而錯(cuò)位的鈮離子具有較淺的位置。這一圖形可以描述成“雙中心模式”。響應(yīng)增強(qiáng)光輻射,電子可以由雜質(zhì)格點(diǎn)激發(fā)到導(dǎo)帶,在導(dǎo)帶中,在經(jīng)過自由漂移之后,它們會(huì)被其它雜質(zhì)格點(diǎn)所俘獲。另一方面,電荷載流子也可以通過直接遷移從一個(gè)雜質(zhì)格點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)雜質(zhì)格點(diǎn),而不一定通過導(dǎo)帶而進(jìn)入到環(huán)形路徑。
      熱光效應(yīng)是另一種對(duì)光學(xué)損傷有影響的效應(yīng)。這是指在材料折射率中的變化作為溫度變化的函數(shù)。當(dāng)較強(qiáng)聚焦的激光光束撞擊晶體時(shí),可以達(dá)到每個(gè)平方米幾兆瓦范圍內(nèi)的強(qiáng)度。如果材料吸收部分光,則光能就會(huì)轉(zhuǎn)換成熱能,并且晶體就會(huì)局部發(fā)熱。這就有可能導(dǎo)致折射率的局部變化,并因此而產(chǎn)生光學(xué)損傷。
      在相關(guān)技術(shù)中,眾所周知可以有各種方法適用于減小在鈮酸鋰或者鉭酸鋰中的光學(xué)損傷。這些方法可以分成為六個(gè)子集,這將在下文作簡(jiǎn)要的描述。
      在商品化鈮酸鋰晶體中由入射光輻射所產(chǎn)生的光學(xué)損傷可以通過將晶體加熱至一般200℃以上的溫度來減少。這種方法較為普及且較為實(shí)用,特別是,適用于倍頻應(yīng)用和OPO應(yīng)用。也可以適用于輻射的相位匹配波長(zhǎng)的熱調(diào)諧。在這一方面,設(shè)計(jì)部件時(shí)就必須考慮在工作溫度下的材料折射率的改變。然而,這不會(huì)產(chǎn)生問題,因?yàn)楫?dāng)使用適當(dāng)?shù)募訜崞饕跃鶆蚍绞綇耐獠考訜峋w時(shí),整個(gè)晶體的溫度是均勻增加的。這一效應(yīng)的起因可以解釋成電子的光導(dǎo)電性可以通過加熱材料而大大提高。采用這種方式,光感應(yīng)的空間電荷場(chǎng)事實(shí)上是短路的,其結(jié)果是顯著減小光學(xué)損傷。
      另外,眾所周知,為了減小光學(xué)損傷,可以采用鎂、鋅或銦摻雜晶體。這一方法的目的是通過消除第二、淺的中心來防止光學(xué)損傷的,在第二淺的中心中,大量的鎂、鋅或銦添加至熔融的晶體中。然而,問題是將光學(xué)損傷減小到可接受的程度需要在晶體中具有高濃度的雜質(zhì)(在Mg的情況下,大約是5mole%),這就使得晶體的光學(xué)性能嚴(yán)重下降。特別是,晶體的均勻性受損使得材料難以適用于需要相對(duì)較大晶體的應(yīng)用。然而,正好這些應(yīng)用都是特別感興趣的應(yīng)用,因?yàn)榇蟮木w大大提高了非線性處理的效率。同樣,鎂摻雜使得晶體很難適用于周期性極化。采用這種方法摻雜的鈮酸鋰和鉭酸鋰事實(shí)上是沒有商業(yè)應(yīng)用的,因?yàn)榫蜕虡I(yè)性價(jià)格而言,與未摻雜晶體相比較,它們沒有競(jìng)爭(zhēng)性。
      所提出的另一種方法本身適用于沿著c軸的幾何形。這種方法利用了引起光學(xué)損傷的空間電荷場(chǎng)首先和最初是沿著材料的結(jié)晶c軸建立的事實(shí)。正是這一原因,當(dāng)作為集成光學(xué)部件工作時(shí),就希望允許光波導(dǎo)沿著c軸運(yùn)行,以便于以這種方法最小化光學(xué)損傷。于是,分布的空間電荷場(chǎng)就沿著波導(dǎo)建立,且不會(huì)在其截面部分與其相垂直。
      此外,眾所周知可以使用周期性的還原鈮酸鋰(PPLN)。PPLN的區(qū)別在于結(jié)晶c軸的方向是周期性空間反向的。這具有將晶體分成為許多小的區(qū)域且其寬度一般為幾個(gè)微米的效應(yīng)。由于相鄰區(qū)域的正的和負(fù)的凈電荷的相互抵消,因此疊加在大的晶體區(qū)域上的光感應(yīng)電荷分布就變得效率極其低下。于是,這就會(huì)引起光學(xué)損傷中的顯著減小,因?yàn)樽罱K的空間電荷場(chǎng)是相對(duì)較小的。然而,即使這種可忽略的效應(yīng)也會(huì)妨礙相位匹配的條件,從而引起部件失效。
      為了減小這種損傷,也可以使用化學(xué)計(jì)量的鈮酸鋰。這可以理解成晶體的成分是鋰離子和鈮離子的總數(shù),大約為50%的鋰離子容量。另一方面,商業(yè)上,稱之為“同成分熔融”的材料只具有48.4%的鋰容量。化學(xué)計(jì)量鈮酸鋰采用光導(dǎo)率的急劇上升來區(qū)別。其結(jié)果是,光感應(yīng)空間電荷場(chǎng)是短路的,并且光學(xué)損傷可減小。正如摻鎂材料的情況,當(dāng)采用化學(xué)計(jì)量的晶體工作時(shí),也會(huì)出現(xiàn)問題,即,該材料不能重復(fù)制造。這就使得這類晶體不能夠適用于商業(yè)應(yīng)用。
      另一種可能性提供了使用集成光學(xué)波導(dǎo),其中,可以使用化學(xué)質(zhì)子交換(APE-“退火質(zhì)子交換”)處理來提高折射率,這是光引導(dǎo)所需要。與采用常規(guī)的鉭體內(nèi)擴(kuò)散的波導(dǎo)技術(shù)相比較,該波導(dǎo)呈現(xiàn)出顯著減小光學(xué)損傷。這種效應(yīng)可解釋為改變現(xiàn)有駐留鐵雜質(zhì)的減小程度[Fe2+]/[Fe3+]的性能歸屬于在材料中所存在的質(zhì)子。假設(shè)在材料中所存在的許多質(zhì)子引起電荷狀態(tài)從Fe2+變化到Fe3+。從而可以認(rèn)為材料對(duì)光學(xué)損傷的敏感性顯著減小。在鈮酸鋰中的鉭體內(nèi)擴(kuò)散波導(dǎo)會(huì)精確地呈現(xiàn)出相反的效應(yīng)??梢酝茰y(cè),在這種情況下,體內(nèi)擴(kuò)散鉭導(dǎo)致Fe3+轉(zhuǎn)換成Fe2+。實(shí)際上,鉭體內(nèi)擴(kuò)散波導(dǎo)對(duì)于光學(xué)損傷更加靈敏。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法,它能夠使用簡(jiǎn)單方法來實(shí)施高性價(jià)比,且使得具有非線性光學(xué)性能的晶體,尤其是鈮酸鋰或者鉭酸鋰,能夠有效地減小光學(xué)損傷的敏感性。
      這一目的可以采用在權(quán)利要求1中所闡述的方法來獲得。
      本發(fā)明的核心思想是通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚韥碓黾硬牧系陌祵?dǎo)電率從而減小晶體對(duì)光學(xué)損傷的敏感性。這使得引起光學(xué)損傷的空間電荷場(chǎng)短路,從而使得該效應(yīng)變得不再顯著。在這一方面,根據(jù)本發(fā)明可以采用不同的方法來選擇性地增加暗導(dǎo)電率。
      另一方面,也可以增加材料的質(zhì)子濃度。因此,正如眾所周知的,未摻雜和少量鐵摻雜的鈮酸鋰晶體的暗導(dǎo)電率是由遷移質(zhì)子所支配的。在這一方面,質(zhì)子的導(dǎo)電率隨著溫度呈指數(shù)增加。從溫度的獨(dú)立測(cè)量中已經(jīng)確定處理的激發(fā)能量為1.1eV。質(zhì)子的高暗導(dǎo)電率可以應(yīng)用于熱固定方法,例如,應(yīng)用于在鈮酸鋰中產(chǎn)生準(zhǔn)永久全息圖。在該處理過程中,材料可以在照明曝光期間或者在照明曝光之后加熱至大約180℃的溫度,該溫度會(huì)大大增加材料中的質(zhì)子遷移率。隨后,質(zhì)子就會(huì)在由入射光輻射所產(chǎn)生的空間電荷場(chǎng)中漂移,并因?yàn)槠潆姾啥鴮?duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。其結(jié)果是,在固定處理的過程中,就根本不能或者僅僅只能檢測(cè)到所寫入全息圖的微細(xì)衍射效率。
      至今為此,仍認(rèn)為材料中的質(zhì)子濃度是由晶體生產(chǎn)工藝所建立的,并因此是由制造商所事先設(shè)定的。測(cè)量也顯示了質(zhì)子濃度的最大值大約為2.5×1024m-3(見表格)。在該表格中登錄了同成分熔融、未摻雜鈮酸鋰晶體所測(cè)量到的質(zhì)子濃度。該表格也表明了各個(gè)制造商所生產(chǎn)的商品晶體的質(zhì)子濃度相互之間不會(huì)偏離太大。因此,由此可見,可以推斷商品化、同成分熔融的鈮酸鋰晶體所具有的最大質(zhì)子濃度為2.5×1024m-3。

      此外,眾所周知,質(zhì)子濃度可以采用以上所討論方法中的一種方法來改變的。本發(fā)明的目的是利用在質(zhì)子濃度和光學(xué)損傷減小之間的直接關(guān)系。已經(jīng)證明這一方面也特別有利于晶體的加熱處理。在相關(guān)技術(shù)中,這一流程并不為熟知。最后,只要是有關(guān)減少光學(xué)損傷,所熟知的方法并不能將任何重要性歸屬于鈮酸鋰或者鉭酸鋰塊狀晶體。直至現(xiàn)在,在質(zhì)子的暗導(dǎo)電率和光學(xué)損傷的減小之間并沒有發(fā)現(xiàn)其相互關(guān)系。
      從相關(guān)技術(shù)來看,熟知的是在鈮酸鋰中的質(zhì)子交換波導(dǎo),于是集成光學(xué)部件都會(huì)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的暗導(dǎo)電率。然而,這并不知道將這一效應(yīng)特別應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)晶體或者使用它來減小光學(xué)損傷。在上述眾所周知的方法中,還不了解為了進(jìn)一步增加質(zhì)子暗導(dǎo)電率可以加熱這些部件。
      已經(jīng)非常普遍地報(bào)道了在鈮酸鋰具有高質(zhì)子濃度的區(qū)域中呈現(xiàn)出可較高的抗光學(xué)損傷力。然而,并沒有提出利用所增加的質(zhì)子濃度來增強(qiáng)暗導(dǎo)電率并從而利用這一效應(yīng)。這還不可能,因?yàn)樵谶@一工作的范圍內(nèi),還沒有提供該效應(yīng)的任何解釋,也沒有在質(zhì)子濃度和暗導(dǎo)電率之間建立任何關(guān)系。同樣,并沒有建議加熱晶體,以便于增強(qiáng)暗導(dǎo)電率。
      根據(jù)本發(fā)明,可以通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理來選擇性增加材料中的質(zhì)子濃度的方法來增加質(zhì)子的導(dǎo)電率。暗導(dǎo)電率σ0可以表示為&sigma;=&sigma;0exp(-&epsiv;kBT),&sigma;0=cH+e2D0kBT]]>因此,一方面,它隨著溫度T而增加;另一方面,它隨著質(zhì)子濃度cH+而線性增加。在這一方面,e是基本電荷,kB是玻爾茲曼常數(shù),D0是擴(kuò)散常數(shù)的指數(shù)前因子,以及ε=1.1eV,這是已經(jīng)感應(yīng)的激發(fā)能量。
      鈮酸鋰晶體的質(zhì)子濃度是通過吸收測(cè)量的分析來確定的。為此,可以使用普通的偏振光以2870nm來檢測(cè)OH-伸展振動(dòng)。該吸收能帶的高度正比于材料的質(zhì)子濃度并可以下式進(jìn)行討論cH+=1.6×1022m-2×α2870nm在這一方面,α2870nm是所指示的波長(zhǎng)的吸收系數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明,可以通過一個(gè)重要的措施來增加質(zhì)子的濃度,并且認(rèn)為超過50%的增加是顯著的增加。其結(jié)果是,材料的暗導(dǎo)電率有可能增加。因此,就減小光感應(yīng)空間電荷場(chǎng)的強(qiáng)度,同時(shí)增強(qiáng)材料抵御光學(xué)損傷的能力。
      商品化鈮酸鋰晶體的質(zhì)子濃度可以通過退火處理或者通過化學(xué)處理來永久增加。使之獲得這樣效應(yīng)的方法包括以大約1000℃的高溫和/或施加電場(chǎng)和/或在高壓下在富質(zhì)子的氣氛中加熱晶體。在化學(xué)質(zhì)子交換處理過程中,鋰離子可以被質(zhì)子替換。這些處理過程使得質(zhì)子濃度可以增加到明顯高于商品化晶體的質(zhì)子濃度的水平,它的最大值約為2.5×1024m-3。所討論的方法使得它有可能達(dá)到質(zhì)子濃度大于4×1024m-3。
      在一個(gè)特殊的實(shí)施例中,通過明顯增加氘核的濃度來增加暗導(dǎo)電率使之超過商品化的水平。這在超過1×1024m-3數(shù)值的情況下是很重要的。在該實(shí)施例中,取代質(zhì)子的暗導(dǎo)電率,氘核暗導(dǎo)電率將起主要作用。
      上述兩種摻雜類型可以通過在適當(dāng)?shù)碾x子富裕氣氛中加熱晶體和/或使之經(jīng)受高壓和/或電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)。
      在該處理中,也就是說,通過增加材料的鐵濃度可以增加暗導(dǎo)電率。于是,高摻雜鐵的鈮酸鋰晶體呈現(xiàn)出不再由質(zhì)子所支配的暗導(dǎo)電率。相反,在這時(shí),暗導(dǎo)電率具有電子屬性即,響應(yīng)熱激發(fā),電子可以從Fe2+中心釋放而被Fe3+中心俘獲。這樣,光感應(yīng)空間電荷場(chǎng)會(huì)再次迅速消失。本發(fā)明是基于采用鐵對(duì)材料進(jìn)行重?fù)诫s從而顯著增加電子暗導(dǎo)電率。于是,依次具有光感應(yīng)空間電荷場(chǎng)短路的結(jié)果,從而增加對(duì)光學(xué)損傷的抵御。
      在重鐵摻雜的鈮酸鋰晶體中,可在最大值為477nm波長(zhǎng)的可見光區(qū)域中形成明顯的吸收能帶。這種吸收,其行為正比于晶體中的Fe2+濃度,在光學(xué)部件使用可見光工作時(shí)是十分不利的。然而,通過在適當(dāng)氣氛中以大約1000℃的溫度加熱晶體且持續(xù)較短的時(shí)間周期,F(xiàn)e2+就能夠永久轉(zhuǎn)換成Fe3+,并從而減小擾亂的吸收。
      現(xiàn)在,鐵重?fù)诫s的鈮酸鋰或者鉭酸鋰晶體并不用于減小光學(xué)損傷。反之,準(zhǔn)確地說,會(huì)發(fā)生相反的事情制造商將很大的重要性關(guān)注著生長(zhǎng)包含盡可能少的鐵雜質(zhì)的可能最純的晶體。試圖在工藝上消除光子衍射效應(yīng),并從而防止光學(xué)損傷的發(fā)生。
      此外,可以通過沒有摻入鐵的材料來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的暗導(dǎo)電率,而寧可使用外部的離子,其總的濃度基本上超過了商品化、未摻雜鈮酸鋰晶體的駐留雜質(zhì)的數(shù)值。這在數(shù)值超過2×1024m-3數(shù)值的情況下這是很重要的。
      有關(guān)本發(fā)明所提議的兩種方法有利于將特定的效應(yīng)與提高晶體溫度的方法相聯(lián)系。采用這種方法,質(zhì)子、氘核,以及各自都會(huì)增加電子暗導(dǎo)電率,使得晶體對(duì)光學(xué)損傷的抵御可進(jìn)一步增強(qiáng)。在保留晶體加熱方法的同時(shí),還允許在發(fā)生令人討厭的光學(xué)損傷之前使用光學(xué)部件,該部件具有比迄今為此的熟知方法遠(yuǎn)大得多的光學(xué)性能。
      總而言之,可以說本發(fā)明呈現(xiàn)了一種減小在塊狀晶體中的光學(xué)損傷的新方法,并因此使得材料適用于更大的應(yīng)用范圍。材料的暗導(dǎo)電率可以通過摻入大量的質(zhì)子、氘核或鐵離子來增強(qiáng)。這一效應(yīng)可以通過另外加熱材料來強(qiáng)化。該方法導(dǎo)致光感應(yīng)空間電荷場(chǎng)短路,并因此減小光子衍射效應(yīng)。隨之,晶體變得能夠抵御光學(xué)損傷。
      權(quán)利要求
      1.一種適用于減小具有非線性光學(xué)性能的晶體的敏感性的方法,尤其是減小鈮酸鋰或者鉭酸鋰之類晶體對(duì)光強(qiáng)度曝光的損傷效應(yīng)(“光學(xué)損傷”)的敏感性的方法,其中所述損傷是由在折射率中光感應(yīng)的振動(dòng)所產(chǎn)生的,其特征在于,所述晶體的暗導(dǎo)電率可通過摻入外來離子來增加。
      2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述晶體是以質(zhì)子進(jìn)行摻雜的,所述質(zhì)子可以增加質(zhì)子的暗導(dǎo)電率,所獲得的濃度大于2.5×1024m-3,尤其是大于4×1024m-3。
      3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述晶體是以氘核進(jìn)行摻雜的,該離子可以增加電子的暗導(dǎo)電率,所獲得的濃度大于1×1024m-3。
      4.如上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于,所述晶體是以離子進(jìn)行摻雜的,所述氘核可以增加質(zhì)子的暗導(dǎo)電率,所獲得的濃度大于2×1024m-3。
      5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述離子是鐵離子其濃度大于1×1025m-3。
      6.如上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于,所述離子濃度可以采用在富離子氣氛中加熱晶體的方法來增加。
      7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述加熱處理工藝是在高壓下進(jìn)行的,尤其是在高于100巴的壓力下進(jìn)行的。
      8.如上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于,在摻雜處理的過程中,對(duì)所述晶體施加一個(gè)電場(chǎng)。
      9.一種晶體,它通過采用上述權(quán)利要求中的任一權(quán)項(xiàng)的方法增加它的暗導(dǎo)電率來減小其敏感性。
      10.一種具有如權(quán)利要求9所述的晶體的光學(xué)部件。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種用于減小具有非線性光學(xué)性能的晶體的敏感性方法,尤其是鈮酸鋰或鉭酸鋰防止曝光行為的損傷(光學(xué)損傷)。而光感應(yīng)引起的折射率變化也會(huì)產(chǎn)生類似的損傷。通過使用外部的離子摻雜可提高晶體的暗導(dǎo)電率。
      文檔編號(hào)C30B29/30GK1729383SQ200380106885
      公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月4日
      發(fā)明者K·布斯, J·胡科里德, M·穆勒 申請(qǐng)人:德國(guó)電信股份有限公司
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