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题名	改性KTP晶华的研制
作者	张德颖
学位类别	博士
答辩日期	1997
授予单位	中国科学院福建物质结构研究所
授予地点	中国科学院福建物质结构研究所
导师	梁敬魁
关键词	KTP晶体 晶体结构 晶体学
中文摘要	半导体激光器（LD）具有体积小、成本低、便于集成和辐射波长范围广等优点。它是一种有着广泛而潜在应用前景的激光器，在光通信、光数据存储和集成光学上有独特的优势。但目前市售LD仅有红光和红外光波段，而兰光和绿光的LD尚外于实验阶段，离实际的应用尚有一定的距离。采用非线性光学材料将近红外的LD 直接倍频是产生兰绿光的一种有效且经济的手段。KTP晶体同时具备：大的二阶非线性系数、良好的温度稳定性、良好的相位匹配的容忍范围和良好的热学性能。这样，KTP晶体在将LD直接倍频产生兰绿光器件上有独特的优势。LD和将LD直接倍频的光在光数据存储上有重要的应用，并且随波长的降低，其存储密度增加。KTP晶体的II型相位匹配的有效非线性系数比I型相位匹配的有效非线性系数在一个数量级且KTP昌体的II型相位匹配的截止波长是994nm, 这样，KTP晶体中可有效地对LD直接倍频产生绿光。虽然可采用应用1.3um的三倍频或利用0.809um 的LD和1.064um 的Nd:YAG激光的和频产生兰光，但由于不能直接有效地倍频产生兰光，大大地限制了KTP晶体在一领域的应用。目前主要采用KNbO_3晶体对LD直接倍频产生兰光。虽然这一方面取得一定的进展，但是由于LD在倍频时要求晶体具有良好的相位匹配的容忍范围，而KNbO_3这一方面的性能不佳，这可从表1. 中看出，因而在实用上存在一定的困难。这样，若能将KTP晶体进行掺杂改性，在保持其优良且全面的非线性光学的性能的前提下缩短其倍频的II型相位匹配的截止波长，则可望将其用于将LD直接倍频产生兰光，并使其直接走向实用化。KTP晶体属于MTiOXO_4化合物家族， 其中，M=K, Rb, T1, NH_4或Cs, X=P 或As，在这化合物的晶格中可溶入许多掺杂改性离子。依据极化理论，在晶体中引入其它的离子将引起晶体中离子极化率的变化或键的变化，从而引起晶体的折射率的非线性系数变化。由于这些变化，使晶体相位匹配性能随之变化。因此，对KTP晶体进行掺杂改性而使其倍频II型相位匹配的截止波长缩短大理论上是可行的。L. T. Change et al 用Nb掺入KTP中生长_(1 - x)(Ti_(1-x)Nb_x)PO_4晶体，Nb的加入缩短KTP晶体的倍频II型相位匹配的截止波长，最短可达892nm。由于目前这晶体在生长上存在一定的因难、晶体易开裂且存在许多条纹，因此，离实用尚有一定的距离。本论文的工作是通过改进和完善生长工艺以获得大尺寸的透明Nb:KTP晶体，并对其光学性能进行深入的研究，为研制将LD直接倍频产生兰光的器件的实用化奠定基础。
语种	中文
公开日期	2013-05-07
页码	69
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7414]
专题	福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	张德颖. 改性KTP晶华的研制[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 1997.

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