PPLN掺镁铌酸锂晶体及基片

5mol% MgO:LiNbO3晶体
Unicrystal有多位一直从事LN晶体研究的专家团队,已实验并比较了几十种配方、各种温场和工艺条件对晶体生长、晶体性能指标、缺陷浓度的影响,从中挑出适合PPLN、电光Q开关应用的技术方案,现在我们已能批量生产各种轴向5mol%掺杂MgO:CLN 晶体及抛光片.
相比纯铌酸锂具有如下优势:
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高损伤阈值,~10MW/cm2 @532nm
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低的极化反转电压:~8000V/mm,(21000v/mm for CLN), 能实现更厚的PPLN
应用领域:
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电光Q开关
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双折射相位匹配
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周期性极化芯片
性能表征:
我们对产品的质量进行如下控制:
- 着色
晶体着色会提高材料的光吸收,这是不利的。着色程度一般跟原料纯度及生长工艺有关,质次产品加工的半成品或成品片外观呈黄色或棕色。我们选用过渡元素含量小于1ppm的高纯Nb2O5,Li2CO3,MgO粉作原料,低污染热场设计,合理长晶及热处理等工艺,确保了晶体着色很浅。我们生产的晶体目视呈浅粉色。
- 吸收边
在一定条件下,增加掺镁浓度,紫外吸收边会紫移。我们向客户提供达到掺镁阈值浓度的5.0mol%MgO:CLN晶体

- OH- 吸收峰(未达到阈值浓度吸收峰波数为3478/cm,超过阈值浓度吸收峰为3535/cm)

- 树根状条纹
晶体两端抛光,10mm*10mm透明格子置于端面,晶体置于平行背景光源上,观察晶体内部条纹,计算条纹占据格数小于5个。
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≥100mw绿色激光器下观察,有效部位无散射
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单畴化
Unicrystal知道MgO:CLN晶体针状及环状电畴产生的机理,并选用合适的配方、晶体生长和极化工艺,确保出厂的MgO:CLN 晶体已高度单畴化。
- 折射率
CLN晶体被掺入 MgO后,寻常光及非寻常光折射率变得更低,用棱镜耦合仪测试得到下表数据
X | 4.3 | 4.6 | 5.0 | 6.0 |
ne | 2.1936 | 2.1930 | 2.1922 | 2.1916 |
no | 2.2850 | 2.2843 | 2.2825 | 2.2805 |
由于生长分凝现象,同一根晶体头尾浓度不一样,尾部的折射率也会随结晶率发生改变,如下图。为了保证产品批次一致性,我们控制结晶率小于20%。

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