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:

  • 高损伤阈值,~10MW/cm2 @532nm

  • 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:

  • 电光Q开关

  • 双折射相位匹配

  • 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。
  • ≥100mw绿色激光器下观察,有效部位无散射

  • 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
index of refreaction @632.8nm, and melt ratio
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%。