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第一章 绪论1

1.1 铌酸锂晶体概述1

1.1.1 同成分铌酸锂晶体1

1.1.2 近化学计量比铌酸锂晶体2

1.1.3 铌酸锂晶体的结构4

1.1.4 铌酸锂晶体的性质4

1.1.5 铌酸锂晶体的本征缺陷5

1.1.6 铌酸锂晶体的能级结构7

1.1.7 铌酸锂晶体的非本征缺陷8

1.2 掺杂离子的特性10

1.2.1 光折变离子11

1.2.2 抗光致散射离子15

1.2.3 稀土离子18

参考文献23

第二章 多种新型掺杂铌酸锂晶体的生长27

2.1 掺杂离子的特性28

2.1.1 离子的选择28

2.1.2 掺杂离子极化能力的分析28

2.1.3 掺杂离子的阈值浓度30

2.2 晶体的生长31

2.2.1 晶体生长步骤31

2.2.2 晶体生长的工艺参数34

2.3 抗光损伤元素与铁掺杂铌酸锂晶体的生长40

2.4 抗光损伤元素与镱掺杂铌酸锂晶体的生长44

2.5 抗光损伤元素与饵掺杂铌酸锂晶体的生长47

2.6 晶体的后期处理50

2.6.1 晶体的极化51

2.6.2 晶体的加工52

参考文献54

第三章 多种新型掺杂铌酸锂晶体的缺陷结构55

3.1 分凝测试55

3.1.1 Ru：Fe：LiNbO3晶体中掺杂离子的分凝系数56

3.1.2 Zr：Fe：LiNbO3晶体中掺杂离子的分凝系数58

3.1.3 Mg（Zr／Hf）：Yb：Ho：LiNbO3晶体中掺杂离子的分凝系数60

3.2 红外吸收光谱测试64

3.2.1 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的红外光谱分析66

3.2.2 钉系LiNbO3晶体的红外光谱分析68

3.2.3 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的红外光谱分析72

3.2.4 Zr：Fe：LiNbO3晶体的红外光谱分析74

3.2.5 In：Ce：Mn：LiNbO3晶体的红外光谱分析75

3.2.6 In：Yb：Tm：LiNbO3晶体的红外光谱分析77

3.2.7 Mg：Yb：Ho：LiNbO3晶体的红外光谱分析78

3.2.8 Hf：Er：LiNbO3晶体的红外光谱分析80

3.2.9 Mg：Er：LiNbO3晶体的红外光谱分析83

3.3 紫外-可见吸收光谱85

3.3.1 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的紫外-可见吸收光谱87

3.3.2 钉系LiNbO3晶体的紫外-可见吸收光谱90

3.3.3 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的紫外-可见吸收光谱93

3.3.4 Zr：Fe：LiNbO3晶体紫外-可见吸收光谱95

3.3.5 In：Yb：Tm：LiNbO3晶体紫外-可见吸收光谱96

3.3.6 In：Yb：Ho：LiNbO3晶体紫外-可见吸收光谱98

3.3.7 Hf：Er：LiNbO3晶体的紫外-可见吸收光谱101

3.3.8 Mg：Er：LiNbO3晶体的紫外-可见吸收光谱104

3.4 X射线衍射106

3.4.1 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的X射线衍射分析108

3.4.2 钉系LiNbO3晶体的X射线衍射分析112

3.4.3 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的X射线衍射光谱分析116

3.4.4 Zr：Fe：LiNbO3晶体的X射线衍射光谱分析119

3.4.5 Mg：Yb：Ho：LiNbO3晶体的X射线衍射光谱分析121

3.4.6 Hf：Er：LiNbO3晶体的X射线衍射光谱分析124

3.5 光学均匀性127

3.6 上转换光谱测试129

3.6.1 In：Yb：Ho：LiNbO3上转换发光性能129

3.6.2 Mg：Er：LiNbO3上转换发光性能133

参考文献138

第四章 多种新型掺杂铌酸锂晶体的光折变性能141

4.1 光折变效应的物理基础145

4.1.1 光折变效应的过程145

4.1.2 载流子输运模型146

4.1.3 光折变动力学方程150

4.2 光折变性能主要参数154

4.2.1 衍射效率155

4.2.2 时间常数155

4.2.3 光电导156

4.2.4 灵敏度157

4.2.5 动态范围157

4.3 Zr：Ru：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能主要参数158

4.3.1 Ru／Fe比值对晶体光折变性能的影响159

4.3.2 记录光波长对晶体光折变性能的影响161

4.3.3 Zr掺杂浓度对晶体光折变性能的影响163

4.3.4 Li／Nb比对晶体光折变性能的影响166

4.3.5 氧化处理对晶体光折变性能的影响169

4.4 Zn（Mg）：Ru：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能170

4.4.1 Zn（Mg）：Ru：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能测试170

4.4.2 不同波长的激光对Zn（Mg）：Ru：Fe：LiNb03晶体的光折变性能影响172

4.5 Zr：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能175

4.5.1 衍射效率的测量175

4.5.2 衍射效率随角度的变化关系176

4.5.3 光激载流子类型的判断176

4.5.4 锂铌比变化对光折变性能的影响178

4.5.5 光强变化对晶体光折变性能的影响181

4.5.6 指数增益系数的研究181

4.6 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能184

4.6.1 光折变性能的测试184

4.6.2 指数增益系数的测试186

4.7 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能189

参考文献190

第五章 多种新型掺杂铌酸锂晶体的抗光散射性能192

5.1 抗光散射能力测试原理193

5.1.1 透射光斑畸变测试晶体的光致光散射193

5.1.2 曝光能量流测试晶体的光致光散射196

5.2 透射光斑畸变法研究掺杂铌酸锂晶体的抗光散射能力199

5.2.1 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能199

5.2.2 Mg（Zn）：Ru：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能200

5.2.3 Zr：Ru：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能201

5.2.4 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能203

5.2.5 Zr：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能205

5.2.6 Mg：Yb：Ho：LiNbO3晶体的抗光散射性能206

5.2.7 Hf：Er：LiNbO3晶体的抗光散射性能207

5.2.8 Mg：Er：LiNbO3晶体的抗光散射性能210

5.3 曝光能量流法研究掺杂铌酸锂晶体的抗光散射能力213

5.3.1 Mg（Zn）：Ru：Fe：LiNbO3的抗光散射性能213

5.3.2 Zr：Ru：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能216

5.3.3 Zr：Fe：LiNbO3晶体的抗光散射性能221

5.3.4 Mg：Yb：Ho：LiNbO3晶体的抗光散射性能223

5.3.5 Hf（Zr）：Yb：Ho：LiNbO3晶体的抗光散射性能225

参考文献230

第六章 多种新型掺杂铌酸锂晶体的存储性能232

6.1 Mg：Ce：Fe：LiNbO3晶体的存储性能235

6.2 Zn（Mg）：Ru：Fe：LiNbO3晶体的存储性能236

6.3 Zr：Mn：Fe：LiNbO3晶体的存储性能240

参考文献244