ВКР (1197942)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное агентство железнодорожного транспортаФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»Кафедра «Физика и теоретическая механика»К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬЗаведующий кафедрой____________А.В.Сюй«____»________20___г.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВНИОБАТА ЛИТИЯПояснительная записка к магистерской диссертацииМД 12.04.03 ПЗ – ФО-2Магистрант гр.ФО-2Д.А. ХижнякРуководитель(к. ф.-м. н., доцент)А.В.

СюйНормоконтроль(к. ф.-м. н., доцент)А.В. СюйХабаровск-20171СодержаниеВведение……………………………………………………………………...31. Кристалл ниобата лития. Способы и особенности выращиваниякристаллов……………………………………………………………………51.1 Способы и особенности выращивания кристаллов ниобаталития…………………………………………………………………………..72.Электрооптический эффект в кристаллах. Электрооптическиекоэффициенты и методы их определения …………………………………. 222.1 Методы определения электрооптических коэффициентовкристаллов ………….…………..…………………………….……………...252.1.1 Метод множественного отражения…………………......…….302.1.2 Измерение с помощью интерферометра Маха-Цендераметодом Мендеза, и методом Yonekura, многократного внутреннегоотражения в образце………….……………………………………………..332.1.3 Измерение электрооптических коэффициентов при помощиконоскопических картин……………………………………………………..

403. Методика эксперимента………………………………………………...… 423.1 Поляризационный метод…………………………………………...…423.2 Интерференционно поляризационный метод……………………….. 47Заключение…………………………………………………...………………50Список используемой литературы…….……………………………………. 51Приложение А ……………………………………………………………….582ВведениеВ последние годы проявляется повышенный научный и практическийинтерескисследованиюэлектрооптическогоэффектавнелинейныхоптических кристаллах.Благодарямалойинерционностиэлектрооптическогоэффектаэлектрооптические кристаллы нашли применение в приборах для управленияпараметрамисветовогопучка,напримерпоинтенсивностисветавмодуляторах, по параметрам поляризации, по углу преломления на границекристалла и т.д. [1].

Изменение этих параметров происходит в результатеизменения величин и направлений главных осей эллипсоида показателейпреломлениякристаллаподдействиемпостоянногоилипеременногоэлектрического поля. Электрооптический эффект в кристаллах применяетсяпри фототелеграфировании, для измерения высокого напряжения, приизготовлении световых затворов, интерференционных светофильтров и т.д. [2].Нелинейные оптические материалы привлекательны для использования вэлектрооптических устройствах. Интерес к электрооптическим (ЭО) эффектамобусловлен, в первую очередь, малой инерционностью световых параметроввещества по отношению к изменению внешнего поля.Нелинейные оптические кристаллы находят широкое применение вэлектрооптических устройствах, таких как, электрооптические переключателии электрооптические модуляторы и т.д.

[2,3]. В настоящее время наиболеераспространенным нелинейным электрооптическим кристаллом являетсяниобат лития.Целью настоящей работы является определение электрооптическогокоэффициентов r22, и связанных (ne3r33-no3r13) коэффициентов для рядакристаллов ниобата лития, легированных разными примесями.Передо мной были поставлена задача определить поляризационным иинтерференционно–поляризационнымметодамиэлектрооптическиекоэффициенты кристаллов ниобата лития. Сравнить полученные данные слитературными.3Первая глава посвящена рассмотрению кристалла ниобата лития, а такжеспособу и особенностям выращивания данного кристалла.Вторая глава посвящена электрооптическому эффекту и определениюэлектрооптическихкоэффициентов.Рассмотреныразличныеметодыопределения данных коэффициентов.Третья глава посвящена описанию методики проведения эксперимента.Описаныметоды,которымибылиопределеныэлектрооптическиекоэффициенты исследуемых кристаллов.41.

Кристалл ниобата лития. Способы и особенности выращиваниякристалловКристалл ниобата лития принадлежит к группе 3m кристаллов. Тензорэлектрооптических коэффициентов имеет следующий вид [3]:0rij000r51r22r22r220r5100r13r13r33000Широкое применение ниобата лития обусловлено:большими значениями электрооптических коэффициентов;простым производством кристаллов больших размеров;устойчивостью по отношению к окружающей среде;относительно малой стоимостью.Кристалл LiNbO3 используется в диапазоне длин волн от синего света доближнего инфракрасного.Ниобат лития (НЛ) с номинальной химической формулой LiNbO3 благодаряудачной комбинации физикохимических характеристик нашел широчайшееприменение в современных технологиях.

Кристаллы НЛ характеризуютсяацентричной кристаллической структурой, высокой химической инертностью,высокимизначениямипьезоэлектрических,электрооптическихинелинейнооптических коэффициентов значительным двулучепреломлением[4].Особенностью данного материала является существование фазы НЛ в широкоминтервале соотношения k = Li/(Li + Nb) = 0,46–0,50 [5–8].

При обеднениикристалла литием в кристаллической решетке НЛ наблюдается формированиеспецифическойдефектнойструктуры,связаннойсчастичнымперераспределением атомов ниобия в положения лития [9–12]. В результатеданного эффекта такие физические свойства НЛ, как параметры решетки [6, 9–11], плотность [6, 13], температура Кюри [5, 7], коэффициенты термического5расширения [14], электрооптические коэффициенты [15], коэрцитивное поле[16], показатели преломления [5, 6], спектры комбинационного рассеяния [8,15, 17, 18] и другие спектральные параметры [15, 19–21] существенно зависятот величины k.

В данной работе рассмотрено множество кристаллов с разнымсодержаниемпримесей,чтовлияетназначенияэлектрооптическихкоэффициентов.Нелинейные оптические кристаллы находят широкое применение вэлектрооптических устройствах, таких как, электрооптические переключателии электрооптические модуляторы и т.д.Эффективность таких приборов зависит от качества используемыхкристаллов.61.1 Способы и особенности выращивания кристаллов ниобата лития.Выращивание кристаллов методом ЧохральскогоВпервые кристаллы ниобата лития были выращены в 1949 г.

Маттиасом иРемейкой из раствора в расплаве [22]. Проведенные рядом авторов исследованияпоказали, что как раствор-расплавным методом [23, 24], так и методомСтокбаргера [25, 26, 27] получить совершенные кристаллы НЛ не удается.В то же время перспективность НЛ для некоторых отраслей квантовойэлектроники [28, 29] резко повысила интерес к получению этих кристаллов,обладающих совершенной структурой, а также вызвала потребность в разработкепромышленной технологии, обеспечивающей получение кристаллов высокогокачества с воспроизводимыми характеристиками.Первые, относительно крупные кристаллы НЛ были получены в 1965 г.

С.А.Федуловым и сотрудниками [30] в СССР и А. Балманом в США [31]. Несколькопозже К. Нассау с сотрудниками исследовали условия выращивания НЛ израсплава, определили их доменную структуру и электрофизические свойства [32,33, 34, 35].В настоящее время монокристаллы НЛ в основном выращиваются ввоздушной среде методом Чохральского. Большинство известных методикосновано на применении высокочастотного нагрева платиновых тиглей.Использование иридиевых, родиевых и платино-родиевых тиглей нежелательно,поскольку это приводит к вхождению указанных веществ в решетку кристалла НЛ[32]. В работе [35] рекомендуется вести процесс роста в среде чистого кислорода сдобавкой небольшого количества аргона. Это способствует лучшей диффузиикислорода в кристалл и снижает содержание кислородных вакансий, влияющих наокраску кристалла.

Рекомендуется предварительно выдерживать расплав дляобезгаживания в течение 20-50 мин при температуре выше точки плавления на 3050 °С [32,31].Как отмечается во многих работах [36, 38], при выращивании совершенныхкристаллов НЛ необходимо избегать резких (пусть даже небольших) измененийтепловых условий на фронте кристаллизации. Изменение этих условий приводит к7образованиюдефектовиполидоменностикристалла,изменениюдвулучепреломления и, в конечном счете, к оптическому и структурномунесовершенству выращенного образца. С целью выравнивания тепловых условийна различных участках фронта кристаллизации, а также для поддержаниягомогенности расплава рекомендуется вращать растущий кристалл со скоростью10-100 об/мин. Однако только таким приемом нельзя добиться оптимальныхусловий на фронте кристаллизации, поскольку эти условия существеннымобразом зависят от конструкции кристаллизационной камеры (КК). В работах [32,36] предложена специальная конструкция узла для выращивания НЛ, в которомдля уменьшения вертикального и радиального температурных градиентов, а такжедля предварительного отжига монокристаллов над тиглем устанавливаласьдополнительная печь сопротивления.

К стабильности теплового режима в рабочемобъеме дополнительной печи предъявляются жесткие требования, так какфлуктуация температуры в ней приводит к флуктуации скорости роста иобразованию на границе раздела фаз переменного состава [39]. Применение вкачествеверхнегоэкранапечисопротивленияпозволяетосуществлятьпредварительный отжиг выращенной були по заданной программе [40].

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР