ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿ - ಭಾಗ 2: LiNbO3 ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿ - ಭಾಗ 2: LiNbO3 ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್

ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ (LiNbO3, LN ಎಂದು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ) ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಬಹು-ಉದ್ದೇಶದ ಕೃತಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ ಯಾವುದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್, ಅಕೌಸ್ಟೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್, ಎಲಾಸ್ಟಿಕ್-ಆಪ್ಟಿಕ್, ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್, ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್, ಫೋಟೊರೆಫ್ರಾಕ್ಟಿವ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. LN ಸ್ಫಟಿಕವು ತ್ರಿಕೋನ ಸ್ಫಟಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸೇರಿದ್ದು, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಫೆರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಹಂತ, 3m ಪಾಯಿಂಟ್ ಗುಂಪು, ಮತ್ತು R3c ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪು. 1949 ರಲ್ಲಿ, ಮಥಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ರೆಮೈಕಾ LN ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು, ಮತ್ತು 1965 ರಲ್ಲಿ ಬಾಲ್ಮನ್ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ LN ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆಸಿದರು.

In 1970 ರ ದಶಕ ಎಲ್ಎನ್ ಸಿಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ರಿಸ್ಟಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾರಂಭಿಸಿತು. LN ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಯಾವುದೇ ಡಿಲೀಕ್ಸೆಂಟ್, ಕಡಿಮೆ ಅರ್ಧ-ತರಂಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸುಲಭ, ಅನುಕೂಲಕರ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ತೊಂದರೆಯು ಅಸಮ ಸ್ಫಟಿಕ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ದೀರ್ಘಕಾಲ,ಎಲ್ಎನ್ ಹರಳುಗಳು ಹೊಂದಿವೆ ಕೆಲವು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಮಧ್ಯಮ ಶಕ್ತಿ 1064 nm ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು.

ಪರಿಹರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ನ ಸಮಸ್ಯೆ ದ್ಯುತಿ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮ, ತುಂಬಾ ಕೆಲಸs ಹೆve ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಏಕೆಂದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ LN ಸ್ಫಟಿಕಮೂಲಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಅದೇ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಅನುಪಾತ ಘನ-ದ್ರವ ರಾಜ್ಯ, ಟಿಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಖಾಲಿ ಮತ್ತು ಆಂಟಿ-ನಿಯೋಬಿಯಂನಂತಹ ದೋಷಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ. ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವುದು ಸುಲಭ. 1980 ರಲ್ಲಿ,ಇದುs 4.6 mol% ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ LN ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆs ದಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಫೋಟೋ-ಹಾನಿ ಪ್ರತಿರೋಧ. ಸತು-ಡೋಪ್ಡ್, ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್, ಇಂಡಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್, ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್, ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಮುಂತಾದ ಇತರ ಆಂಟಿ-ಫೋಟೋಫ್ರಾಕ್ಟಿವ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ., ಇತ್ಯಾದಿ. ಏಕೆಂದರೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಿದ LN ಕಳಪೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಫೋಟೊರೆಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೊರತೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೊಂದಿದೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

 

ಪರಿಹರಿಸಲು ದೊಡ್ಡ ವ್ಯಾಸದ, ಉನ್ನತ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಗುಣಮಟ್ಟದ LN ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು, ಸಂಶೋಧಕರು 2004 ರಲ್ಲಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಗಂಭೀರ ವಿಳಂಬದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಿತು LN. ಸಮಾನ ವ್ಯಾಸದ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕಳಪೆ ನಿಯಂತ್ರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವ್ಯಾಸದಲ್ಲಿನ ಹಠಾತ್ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. 3 ಇಂಚುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಏಕರೂಪತೆ LN ಸ್ಫಟಿಕವು 3×10 ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ-5 ಸೆಂ.ಮೀ-1.

2010 ರಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಕಳಪೆ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ LN ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಸಮಾನ ವ್ಯಾಸದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಖಾಲಿ ಉಳಿದಿರುವ ಭಾಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿಶೇಷ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 2013 ರಲ್ಲಿ,ಯಾರಾದರೂ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡದಂತೆ, ಬಾಹ್ಯ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪ್ ಒತ್ತಡ ಇದೆ ಅದೇ ಟಿ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ. ಅವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು ಒಂದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರಿಜಿಡ್ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಜೋಡಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಮತ್ತು ಈ ತಂತ್ರ 1064 nm ಸರಣಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಚಾರ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ ಅಗಲ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಗುಣಾಂಕ, ಇದನ್ನು 2 μm ನಂತಹ ಮಧ್ಯ-ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ವೇವ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು 2.28 μm

ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ, ಬಹಳಷ್ಟು ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರೂs ಹೆve ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಇನ್ನೂ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೊರತೆಯಿದೆ LNs ಅತಿಗೆಂಪು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಆಂತರಿಕ ಲೇಸರ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ, ಮತ್ತು ಹಾನಿ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಡೋಪಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರಭಾವದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್LN ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಾಕಷ್ಟು ಗೊಂದಲ ತಂದಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ದೋಷಗಳ ವಿಧಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಹೇರಳವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆಸಿಇ ವಿವಿಧ ಕುಲುಮೆಗಳಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವಿಭಿನ್ನ ಭಾಗಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದ ತುಂಡು. ಹರಳುಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿರಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಸಾಧನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಎಲ್ಎನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚಿಂಗ್‌ನ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ.

LN Pockels cell - WISOPTIC

WISOPTIC ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ LN Pockels ಸೆಲ್


ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್-27-2021