Кристаллы квантовой и нелинейной оптики - Блистанов А.А.
ISBN 5-87623-065--0
Скачать (прямая ссылка):
366
Pb2+ искажено присутствием дефекта (примеси или Vo). Таким образом, «дефектную» полосу 430 нм можно объяснить образованием О-вдали от источника дырки (Мо6+ —> Мо5+), но вблизи от дефекта в анионной подрешетке или на позициях РЬ2+.
Замечено, что легирование молибдата свинца примесью, замещающей Мо6+ и имеющей более низкую валентность, например Сг3+ [47], резко повышает интенсивность окраски. Такое легирование вносит в кристаллическую решетку отрицательные заряды (Сг^+о6+ )3“,
дня компенсации которых требуется повышение концентрации РЬ3+, О- и свободных дырок, что и обеспечивает усиление окраски в кристаллах с дырочной проводимостью.
Однако возможен и обратный эффект при замещающей Мо6+ примеси, имеющей более низкую валентность. Например, легирование кристаллов СаМо04 примесью Nb5+ приводило к снижению интенсивности голубой окраски. Следует заметить, что и восстановительный отжиг (в вакууме) этих кристаллов приводил не к ослаблению, а к усилению голубой окраски. Такие эффекты могут наблюдаться в том случае, если носителями заряда в кристалле являются не дырки, а электроны; тогда центрами окраски могут быть не дырочные центры типа РЬ3+ и О", а электронные центры типа V?- (F-центр). Действительно, кристаллы СаМо04 при дефиците кислорода склонны к проявлению электронной проводимости, и окраска в этих кристаллах может быть обусловлена именно электронными центрами.
Таким образом, можно прийти к выводу о том, что в кристаллах молибдатов и волъфраматов носителями заряда могут быть и электроны, и дырки, а центрами окраски - и электронные, и дырочные центры. Преимущество тех или иных центров определяется условиями выращивания и предварительной термообработки. В кристаллах, имеющих дырочную проводимость и дырочные центры окраски, восстановительное воздействие приводит к снижению «дефектной» окраски, а замещение ионов Мо6+ примесями более низкой валентности
- к ее повышению. В кристаллах, имеющих электронную проводимость и электронные центры окраски, восстановительное воздействие на кристалл усиливает окраску, а замещение ионов Мо6+ примесями более низкой валентности приводит к ее снижению.
Дислокации
Дислокации в кристаллах РЬМо04 наблюдались [29, 30] при избирательном травлении (травитель - однонормальный NaOH при 25 °С). После выращивания плотность дислокаций доходит до 106 см~2. Движение дислокаций наблюдалось при температурах, близких к плавлению. Например, отжиг кристаллов РЬМо04 при 700 °С не изменял
367
1
дислокационной структуры. Смещение дислокаций и начало полигони-зации при отжиге наблюдались только при температурах 900 °С (отжиг в течение 20...40 ч [29]). В центре кристалла дислокации образуют скопления (пучки), что связано с присутствием газовых включений.
16.4.4. Применение молибдатов в акустооптике
Наиболее употребляемая в практических целях геометрия акустооп-тического взаимодействия в кристаллах РЬМо04: волновой вектор к света вдоль оси с и волновой вектор К звука близок к оси а. Акусго-оптическое качество для такой геометрии достаточно велико (Мг = = 23) и не зависит от поляризации света. Эта независимость выгодна для устройств, в которых используется неполяризованный свет. Независимость АО взаимодействия используется для создания оптических X - Y дефлекторов (Х-горизонтальное и Y-вертикальное отклонение луча) с применением двух одинаковых по интенсивности, но ортогональных по поляризации лучей. В качестве примера АО прибора на молибдате свинца можно привести характеристики дефлектора MJT-201-2, который может быть использован и в качестве модулятора:
Длина волны излучения, нм......................530
Частота управляющего сигнала, МГц..............160
Полоса модулирующих частот, МГц.................30
Мощность управляющего сигнала, Вт..............1,5
Эффективность, %................................80
Коэффициент пропускания, %, не меиее............93
Апертура, мм2...............................0,7x25
Кристаллы молибдата кальция находят применение при создании коллинеарных акустооптических фильтров, схемы и характеристики которых описаны выше.
368
Часть IV КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОПТИКИ
С появлением лазеров возник интерес к оптическим системам связи и информации. Развитие оптических систем связи и обработки информации в какой-то степени повторяет путь радиочастотной электроники от дискретных элементов и приборов к интегральной микросхемотехнике. Электрооптические и акустооптические элементы управления оптическим сигналом в микроисполнении появились практически сразу вслед за соответствующими объемными элементами. Миниатюризация элементов управления светом и обработки оптических сигналов прежде всего обеспечивала создание волоконно-оптических систем связи. Преимущества волоконной оптики стали очевидны уже в 60 - 70-х годах [1, 2]. К этим преимуществам относятся:
1. Высокая защищенность от помех и безопасность в отношении радиоперехвата и подслушивания.
2. Безопасность работы вблизи высоковольтных или сильноточных электрических цепей, безопасность в отношении короткого замыкания и замыкания на землю.
