铌酸锂晶体的特点和制备

铌酸锂晶体的特点


铌酸锂晶体有两个特点尤为引人关注，一是铌酸锂晶体光电效应多，具有包括压电效应、电光效应、非线性光学效应、光折变效应、光生伏打效应、光弹效应、声光效应等多种光电性能；二是铌酸锂晶体的性能可调控性强，这是由铌酸锂晶体的晶格结构和丰富的缺陷结构所造成，铌酸锂晶体的诸多性能可以通过晶体组分、元素掺杂、价态控制等进行大幅度调控。


另外铌酸锂晶体的物理化学性能相当稳定，易于加工，光透过范围宽，具有较大的双折射，而且容易制备高质量的光波导，所以基于铌酸锂晶体的光调制器在长距离通信中有着无可比拟的优势——不仅具有很小的chirp效应、高调制带宽、良好消光比，而且稳定性相当优越，是高速器件中*，因此被广泛应用于高速高带宽的长距离通信中。


铌酸锂晶体的制备


（1）同成分铌酸锂晶体


对于同成分铌酸锂晶体而言，其制备主要采用提拉法。虽然泡生法、导模法、温梯法等方法也曾用来进行铌酸锂晶体的制备，但是与提拉法相比并没有明显的优势或具有明确的应用需求，因此并未得到广泛的关注。


（2）近化学计量比铌酸锂晶体


近化学计量比铌酸锂晶体虽然具备诸多优秀的光电性能，但是其配比偏离固液同成分共熔点，无法采用常规的提拉法生长高质量的晶体，目前主要采用的制备方法有富锂熔体法、助熔剂法、扩散法。


（3）铌酸锂单晶薄膜


铌酸锂单晶薄膜可以应用在光波导、声学器件等微纳结构以及制备硅基等混合集成器件等方面，人们很早就开始探索铌酸锂单晶薄膜的制备，不过真正得到应用的方法只有“离子切片” (IonSlicing) 技术，目前已经实现了商品化，能够提供厚度为 300~900 nm的单晶薄膜产品。

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