In：Zn：LiNbO+3晶体光彼导基片光损伤地研究-.pdfVIP

In：Zn：LiNbO。晶体光波导基片光损伤的研究’ lr 王锐扬春晖王继扬+ (哈尔滨工业大学应用化学系，哈尔演，150001) (+山东大学晶体材料国家重点实验室，济南，250100) 摘要在LiNb03中掺进In203和ZnO生长In Zn：LiNbO。晶体。以笨甲酸质子交换法制做光波导温场均匀对称，晶体生长速度为Zmm／h，晶体旋转速 基片，采用m线海研究IntZn：LiNbO。晶依波导基 片的光损伤。InZn：LiNbOa晶体抗光损伤能力比化温度1200℃。 LiNbOa提高两个数量级。 生长的In，Zn；LiNbOs晶体经过定向、切割研 znt 关键词Int LiNbO，晶体光损伤质孚交换磨撒制成波导基片。 l 引 青 3质子交换法制作In：zn 铌酸锂(LiNbOa，LN)晶体是性能较好的铁电材 ；LiNbOs光波导基片 料，特点是不胡解，非线性系数大，可90。相位匹配， 较易于生长出光学均匀性好的大块晶体，是较好的光 3．1质子交换法机理 波导基片材料。但由于LiNhOa晶体在较高功率密度 质子交换法制作光波导是将杂质离子扩散到波 下，易产生光损伤．在LiNbOa中掺进6raol“MgO“j 导基片中去，填充空格点和替换晶格上的原子或占据 或6tool蹦znO生长Mg：LiNb03或ZntLiNbOa晶 空隙位置。这样，通过增加晶胞的极化率或减少晶胞 体，可以提高抗光掼伤能力。但掺进MgO或znO的 的体积而使折射率增加t从而形成光波导。同时也存 量很高时，晶体的光损伤质量下降．我们在LiNbOs 在外扩敬，晶格上的原子或分子从波导基片材料中扩 中掺进1．5tool％In203和2tool％ZnO，生长In：Zn： 散副外表面，丽使波导基片表面形成空格点子，然后 LiNbOs晶体，它的抗光损伤能力达到掺6t001％MgO 通过价键的莺新排列或通过晶胞体积的压缩，面使折 (或ZnO)的LiNbO：的抗光损伤能力。采用苯甲酸质 射率增加。质子交换层的厚度可以近似地表示为： 子交换法制作波导基片口]，由于交换速度快，温度低 (160C～250_c)，物质价格低．毒性小，对非寻常光偏 b。2、／页蕞 振的表面折射率增量大，折射率分布是准阶跃型，抗 式中D(r)称为扩散系数，是温度的函数。t为进 光损伤性能优于Ti扩散LiNbO，晶体。并以m线法行质子交换的时同。在苯甲酸中加入LiCI来控制混 研究波导基片的光损伤。 合物中“的含量控制交换速度．以减少腐蚀。I凡：zn ，LiNbOa与苯甲酸的质子交换过程可用下式来描 2晶体的生长