铌酸锂

更新时间:2023-11-01 17:30

铌酸锂是一种无机物,化学式为LiNbO3,是一种负性晶体、铁电晶体,经过极化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料,同时具有光折变效应

英文别名

Lithium niobate wafer; lithium niobium trioxide; rubidium oxido(dioxo)niobium; distrontium; niobium(+5) cation; oxygen(-2) anion; lithium oxido(dioxo)niobium

物理及化学性质

铌酸锂晶体简称LN,属三方晶系钛铁矿型(畸变钙钛矿型)结构。经过畸化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料,同时具有光折变效应。

生产方法

提拉法以碳酸锂、五氧化二铌为原料制备铌酸锂:将碳酸锂和五氧化二铌放入铂金坩埚中,沿(001)方向生长晶体。为得到优质无色透明圆柱体,必须在晶体生长的两个方向的两个端面的温度略高于居里温度时,再加一个适当大小的电场,形成晶体后将晶体冷却至室温,即制得铌酸锂晶体。

用途

在微波技术中用于调Q开关、光电调制、倍频、光参量振荡;掺加一定量的铁和其他金属杂质的LN晶体,可用作全息记录介质材料。也用于相位调解器、非挥发性存储器二次谐波发生器、相位光栅调解器、大规模集成光学系统。还广泛用于红外探测器、高频宽道带滤波器等。

相关延伸

电光效应是指对晶体施加电场时,晶体的折射率发生变化的效应。有些晶体内部由于自发极化存在着固有电偶极矩,当对这种晶体施加电场时,外电场使晶体中的固有偶极矩的取向倾向于一致或某种优势取向,因此,必然改变晶体的折射率,即外电场使晶体的光率体发生变化。在光通讯中,电-光调制器就是利用电场使晶体的折射率改变这一原理制成的。电光晶体位于起偏镜检偏镜之间,在未施加电场时,起偏镜和检偏镜相互垂直,自然光通过起偏镜后检偏镜挡住而不能通过。施加电场时,光率体变化,光便能通过检偏镜。通过检偏镜的光的强弱由施加于晶体上的电压的大小来控制,从而实现通过控制电压对光的强弱进行调制的目的。

科研成果

2022年,美国罗切斯特大学研究团队创建出首个多色集成激光器。该激光器与绝缘体上铌酸锂平台集成,能发射电信波长的高相干光,允许以创纪录的速度进行激光频率调谐。

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