1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海201899
2 2.上海交通大学 ISFA协同创新中心, 上海200240
Bi12GeO20晶体是一种多功能光电材料, 在可见光范围内具有高速光折变响应, 以及良好的压电、声光、磁光, 旋光和电光等性能。目前, 提拉法生长Bi12GeO20晶体, 存在生长成本高、晶锭形状不规则、生长产率低、晶体光学质量差和有效晶体截面小等问题。本研究率先采用改进的坩埚下降法, 在铂金坩埚和空气气氛中生长大尺寸Bi12GeO20晶体。通过各种分析测试方法研究生长获得的Bi12GeO20晶体中宏观缺陷的形态、分布和成分构成, 探讨了晶体生长过程中主要宏观缺陷的形成过程和成因。坩埚下降法生长的Bi12GeO20晶体存在两种主要宏观缺陷：枝蔓状和管状包裹体。其中, 枝蔓状包裹体与铂金溶蚀后的析晶相关, 而管状包裹体与铂金析出、接种界面不稳定性和温度波动有关。本研究提出了消除坩埚下降法生长晶体中宏观缺陷的技术途径, 通过降低生长控制温度、缩短高温熔体保持时间和优选籽晶等措施, 可重复地生长光学质量良好、55 mm× 55 mm× 80 mm的大尺寸Bi12GeO20晶体, 显著提升晶体的光学透过性能。
Bi12GeO20晶体 坩埚下降法 宏观缺陷 晶体生长 Bi12GeO20 crystal vertical Bridgman method macroscopic defect crystal growth
1 宁波工程学院电子与信息工程学院, 浙江 宁波 315216
2 宁波大学信息科学与工程学院， 浙江 宁波 315211
红外硫系玻璃透射率高，光谱范围宽，可广泛应用于红外热像仪等光学系统，然而红外玻璃在熔制过程中容易因组分不均匀造成各种内部缺陷，影响成像质量。利用透视成像的原理，在分辨力估算的基础上，设计了一种可检测玻璃内部宏观缺陷的系统。这种系统光源功率可调，可以检测厚度和直径都在几毫米到几十毫米范围内的红外硫系玻璃，在300 mm成像距离条件下分辨尺寸达到0.19 mm，并且可对长度63.4 mm的物体成满像。通过Sobel算子进行玻璃内部条纹边缘提取，可以获得更加清晰的条纹特征。
探测器 红外硫系玻璃 透视成像 内部宏观缺陷 边缘检测
