Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Блистанов А.А. -> "Кристаллы квантовой и нелинейной оптики" -> 69

Кристаллы квантовой и нелинейной оптики - Блистанов А.А.

Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики — М.: МИСИС, 2000. — 432 c.
ISBN 5-87623-065--0
Скачать (прямая ссылка): kristllikvantovoynelineynoyfiziki2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 164 >> Следующая

При выращивании НБН скорость вращения кристалла составляет
25...40 об/мин и скорость вытягивания 5...10 мм/час. Выбор оптимальной скорости охлаждения очень важен в связи с фазовыми переходами, которые происходят в этих кристаллах, и зависит от диаметра кристалла d (см). Предлагается [7] при охлаждении до 600 °С поддерживать скорость охлаждения на уровне 80Old2 К/ч в интервале
400...600 °С на уровне 600/d2 К/ч. Ниже 400 °С охлаждение можно вести в установке при выключенной мощности. Для растрескивания кристалла наиболее опасна область сегнетоэлектрического фазового перехода 400...600 °С. Кроме растрескивания в этой области возмож-184
но и двойникование (см. п. 9.3).
При выращивании кристаллов в направлении, перпендикулярном оси С, скорость охлаждения должна быть еще ниже, а в интервале
400...600 °С поддерживаться на уровне 20/d2 К/ч.
Другой интересный кристалл, имеющий структуру вольфрамовых бронз - ниобат бария-стронция (НБС). Интерес к этому кристаллу вызван его высокими электро-оптическими и нелинейными свойствами. Однако этот кристалл не находит сколько-нибудь значительного применения в технике из-за проблем, возникающих при его выращивании. К числу этих проблем можно отнести:
а) присутствие моноклинной фазы в шихте, приводящее к ухудшению оптических качеств кристалла;
б) огранка кристаллов при росте, приводящая к оптической неоднородности их вследствие эффекта грани;
в) значительные деформации при фазовых переходах, приводящие к растрескиванию кристаллов.
Соединения BaNfaOe - SrNb206 образуют ряд непрерывных растворов при [BaNb206]/[SrNb206] = X = 0,16...0,75 [25], так что состав BaxSri xNb206 для этих значений X может существовать. Близость кривых ликвидуса и солидуса (рис. 9.11) для этих составов позволяет выращивать кристаллы ВахБп^МЬгОб из расплава. Конгруэнтно плавящемуся составу приписываются значения X от 0,54 [26] до 0,61 [27]. Более точно конгруэнтно плавящийся состав для НБС следует записывать в виде (Bai^tSrI)i >(Nb206)>., где х = 0,4993 и у = 0,61.
Присутствие моноклинной фазы в шихте зависит от ее состава. Количество моноклинной фазы с повышением Ва№)20б снижается, что связывают с повышением упорядочения в структуре Ba*Sn-xNb206, которая становится полностью упорядоченной при X = 0,67 [7]. Считается, что шихта становится монофазной (тетрагональной) при X > 0,5. Синтез шихты для получения тетрагональной монофазы проводится при Т = 1300... 1400 °С. Присутствие даже следов моноклинной фазы в шихте приводит к возникновению дефектов при кристаллизации. Расплав перед выращиванием выдерживается в течение 1 ч. Вытягиваются кристаллы в направлении оси С со скоростью 5 мм/ч при скорости вращения 30 об/мин.
185
Т,°С
Рис. 9.11. Псевдобииариая диаграмма состояния системы ВаМЬгОб - SrNb206. Состав НБС - Sri-jt МЬгОб
При росте кристаллы НБС хорошо ограняются 24 гранями {110}, {120}, {100}, {130}. Грани - совершенные и зеркальные. Стремление кристалла к огранке облегчает стабилизацию формы растущего кристалла, но приводит к неоднородности, определяемой эффектом грани. На морфологию кристаллов влияют условия роста: снижение осевого градиента температуры ведет к разрастанию граней {110}, так что можно получить кристаллы почти квадратные в сечении.
Основным ростовым дефектом является ростовая полосчатость. Форма ростовых полос определяется формой фронта кристаллизации. При выпуклом фронте кристаллизации в центральной части на межфазной границе кристалл ограняется плоскостью (001); при вогнутом - кристалл ограняется в периферийных областях. Изменение показателя преломления в полосах оценивается на уровне Ал = 5-10-6. Другим ростовым дефектом, часто встречающимся в НБН, являются свили, представляющие собой канал вдоль оси роста, отличающиеся по показателю преломления от остального кристалла. Появление свилей тоже во многом связано с огранкой кристалла на фронте кристаллизации и различием механизмов кристаллизации в ограненной и неограненной областях.
Охлаждение кристалла после выращивания предлагается проводить в три этапа [7]:
1) длительная (до 15 ч) выдержка после отрыва кристалла при температуре кристаллизации для диффузионного выравнивания неоднородности, вызванной ростовой полосчатостью;
2) быстрое охлаждение до 1000 °С для предотвращения выделения второй фазы;
3) медленное охлаждение до 150 °С в течение 24 ч.
Выращенные кристаллы могут иметь синеватую окраску, что связано с переходом ниобия в состояние Nb4+. Устранение этой окраски достигается отжигом в кислороде.
Другие кристаллы со структурой калийвольфрамовых бронз менее изучены и не находят применения в практике из-за трудности получения оптически совершенных кристаллов. Общим для обсуждавшихся кристаллов является то, что они могут быть выращены из конгруэнтно плавящихся составов.
Важными дтя практического применения являются кристаллы ниобата калия. Эти кристаллы привлекают к себе внимание не только высокими нелинейными свойствами (нелинейный коэффициент качества rf2/n3 один из самых высоких среди кислородно-октаэдрических кристаллов), но и тем, что обеспечивают синхронизм для генерации гармоник излучения с длинами волн около 0,8 мкм, т.е. кристаллы ниобата калия могут использоваться для генерации гармоник наиболее распространенных полупроводниковых лазеров на основе арсенвда галлия. Отличие ниобата калия от ранее рассмотренных кристаллов
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed