1 西安电子科技大学 光电工程学院，陕西 西安 710071
2 国防科技大学 电子对抗学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
该文从理论上仿真了切割方向为165°Y，传播方向为75°Y的LiNbO3晶体(简称165Y LN)的表面波声光调制器的场分布及其重叠积分、驱动功率随波导厚度变化的关系，并与其他切割方向的仿真结果进行了比较。该方向位于材料退耦面内，且在该面具有最大的机电耦合系数，是潜在的高性能切割方向。测试表明，165Y LN的TE模和TM模在低频区均有较低的驱动功率和较大的重叠积分带宽，可被用于制作具有高性能且对偏振不敏感的表面波声光器件。
声表面波器件 声光相互作用 重叠积分 驱动功率 surface acoustic wave devices acousto-optic interaction overlap integral LiNbO3 LiNbO3 driving power
1 北方民族大学材料科学与工程学院, 银川 750021
2 碳基先进陶瓷制备技术国家地方联合工程研究中心, 银川 750021
3 南昌航空大学航空制造工程学院, 南昌 330000
为解决LiNbO3粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题, 采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO3粉体, 通过还原处理增加其氧空位浓度, 然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结, 制备出高致密LiNbO3陶瓷。利用XRD、EPR、XPS、Raman光谱仪、SEM对LiNbO3粉体及其陶瓷进行表征和分析, 结果表明, LiNbO3粉体经700 ℃还原处理后氧空位浓度显著增大, 且氧空位出现在Nb—O八面体中O原子的晶格位置。随着SPS温度的升高, LiNbO3陶瓷的相对密度呈先增大后减小的趋势, 900 ℃时烧结体的相对密度达到最大, 为98.19%。经800 ℃退火增氧处理后, LiNbO3陶瓷由黑色转变为白色, 氧空位缺陷被消除, LiNbO3陶瓷相对密度为98.32%。本研究为高致密碱金属铌酸盐陶瓷的制备提供了新思路。
氧空位 Nb—O八面体 放电等离子烧结 相对密度 晶粒尺寸 LiNbO3 LiNbO3 oxygen vacancy Nb—O octahedron spark plasma sintering relative density grain size
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Electronics Manufacturing, Technology and Equipment, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
2 Key Lab of Optic-Electronic and Communication, Jiangxi Science and Technology, Normal University Nanchang 330038, China
Photoacoustic microscopy (PAM), due to its deep penetration depth and high contrast, is playing an increasingly important role in biomedical imaging. PAM imaging systems equipped with conventional ultrasound transducers have demonstrated excellent imaging performance. However, these opaque ultrasonic transducers bring some constraints to the further development and application of PAM, such as complex optical path, bulky size, and difficult to integrate with other modalities. To overcome these problems, ultrasonic transducers with high optical transparency have appeared. At present, transparent ultrasonic transducers are divided into optical-based and acoustic-based sensors. In this paper, we mainly describe the acoustic-based piezoelectric transparent transducers in detail, of which the research advances in PAM applications are reviewed. In addition, the potential challenges and developments of transparent transducers in PAM are also demonstrated.
Photoacoustic microscopy transparent ultrasound transducer LiNbO3 PMN-PT PVDF CMUT Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(5): 2330001
重庆大学 光电工程学院 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
薄膜铌酸锂调制器因其小尺寸、高带宽、低半波电压等优点, 成为近年来业内关注的热点。文章梳理了铌酸锂电光调制器的波导结构、电极结构及偏置点控制技术三个方面的相关研究进展, 分析了平面掩埋、脊型、光子晶体等三种不同结构波导的调制器性能, 讨论了铌酸锂调制器集总和行波两种电极结构的特点及其设计考量因素, 对比了电光调制器偏置点控制中功率法和导频法的优缺点及其相关研究成果。在此基础上, 进一步分析了为实现更小体积与更高带宽铌酸锂调制器所需的关键技术以及未来的研究方向。
重庆邮电大学 光电学院/国际半导体学院, 重庆 400065
设计了一种基于128°YX-LiNbO3压电材料的双模耦合声表面波(DMS）滤波器。采用耦合模(COM)模型进行理论分析, 得到DMS滤波器的二维器件模型, 再采用COMSOL进行二维器件仿真分析, 得到单级DMS滤波器。为了消除该DMS滤波器在其低端近阻带附近出现的肩峰, 该文提出将DMS滤波器表面覆盖一层SiO2薄膜, 形成温度补偿结构, 从而解决低端近阻带附近的肩峰。结果表明, 设计的DMS滤波器的中心频率为891.0 MHz, 最小插入损耗为-1.29 dB, 1 dB带宽为34.0 MHz, 相对带宽为3.8%, 矩形系数为2.94, 带外抑制约为-20 dB。
双模耦合声表面波(DMS）滤波器 SiO2薄膜 肩峰 double mode surface acoustic wave(DMS) filter 128°YX-LiNbO3 128°YX-LiNbO3 SiO2 thin film shoulder peak
红外与激光工程
2022, 51(9): 20210817
南京大学固体微结构物理国家重点实验室, 南京 210093
光学超晶格是一种基于准相位匹配技术的非线性光学材料。通过铁电畴工程研制出不同微结构的光学超晶格, 可以实现高效灵活的非线性频率转换, 并对光场进行多维调控。光学超晶格的基质材料, 经历了从体块到薄膜的发展, 伴随着两种材料体系超晶格制备技术的突破, 催生了激光变频技术、非线性光场调控和多功能集成光量子芯片等重要应用。
光学超晶格 体块材料 铌酸锂薄膜 准相位匹配 激光技术 光场调控 集成光子学 optical superlattice bulk material LiNbO3 thin film quasi phase matching laser technique light field manipulation integrated photonics 人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1527
Author Affiliations
Abstract
Jilin Key Laboratory of Solid-State Laser Technology and Application, , Changchun 130022, China
A continuous-wave (CW) -polarized 1084 nm laser based on under 888 nm thermally boosted pumping is reported. According to the absorption spectrum and energy level structure of , the 888 nm laser diode (LD) is used for thermally boosted pumping. This pumping method eliminates the quantum defect caused by the nonradiative transition in under the traditional 813 nm pumping and effectively improves the serious thermal effect of the crystal. The unmatched polarized 1093 nm laser is completely suppressed, and the -polarized laser output of 1084 nm in the whole pump range is realized by the 888 nm thermally boosted pumping. In the present work, we achieved the CW -polarized 1084 nm laser with a maximum output power of 7.53 W and a slope efficiency of about 46.1%.
continuous-wave laser π-polarization Nd:MgO:LiNbO3 thermally boosted pumping Chinese Optics Letters
2022, 20(12): 121401
1 电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都 611731
2 中国核动力研究设计院,四川 成都 610213
声表面波(SAW)延迟线作为传感器可对传感器进行编码，从而实现多点分布式测量，因而受到广泛研究。该文采用128°Y-X切向LiNbO3作为压电基底，制备了不同对数的叉指换能器(IDT) 的SAW延迟线，并研究了其应变特性。研究结果表明，IDT对数为10对、20对、30对时，SAW延迟线应变灵敏度分别为1, 727 5 ps/με、2, 046 7 ps/με、3, 256 6 ps/με。SAW延迟线的应变特性和应变方向与声波传播方向间的夹角有关，夹角为0°时，延迟时间随应变的增大而增大; 夹角为90°时，延迟时间随应变的增大而减小。利用夹角分别为0°和90°的SAW延迟线构成了差分结构的应变传感器。测试结果表明，该差分结构可抵消温度的影响，即温度变化时也可获得准确的应变。该文研究的差分结构延迟线有望在温度波动环境中测试应变时得到应用。
声表面波(SAW) 延迟线 应变传感器 差分结构 surface acoustic wave(SAW) delay line strain sensor LiNbO3 LiNbO3 differential structure
1 北京无线电测量研究所,北京 100854
2 北京航天微电科技有限公司,北京 100854
基于大机电耦合系数LiNbO3材料，该文设计了一种激发Love波模式的宽带低损耗声表面波滤波器。研究了不同切向下LiNbO3材料的机电耦合系数,以及不同切向、膜厚下15°YX-LiNbO3的瑞利波激发情况。测试结果表明，采用铜电极对谐振器进行切趾加权抑制横向模式，宽带滤波器可实现较小的插入损耗和较好的通带特性。
Love波 宽带 声表面波(SAW) 瑞利波 横向模式 LiNbO3 LiNbO3 Love wave wideband surface acoustic wave(SAW) Rayleigh wave transversal modes
