铌酸锂晶体周期极化反转电极结构的优化

【作者】 康玉琢； 于建； 纪磊； 倪文俊； 付伟佳； 桑梅； 李世忱；

【机构】 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室；

【摘要】 铌酸锂晶体的矫顽场很高(约为21kV／mm), 用外加电场极化法对铌酸锂晶体进行极化反转时,晶体中电场的分布情况对最终的极化结果有很大的影响,如果电场分布不均匀,晶体在极化反转时的成核密度也会不均匀,这将严重影响极化结果,甚至发生晶体在强电场处击穿而其他位置尚未发生极化反转的情况。电极结构直接影响着铌酸锂晶体极化反转时的电场分布。梳形电极在电极的直角端的电场强度是金属条边缘电场的5倍以上,有非常强烈的尖端效应(图1),极化时很容易导致铁电体在全面极化之前在尖端位置造成击穿。框形电极的边框外缘处的电场最大,只约为金属条边缘电场的1．1～1,2倍,电场分布相对比较均匀(图2), 有利于极化反转。我们对框形电极又进行了圆角处理, 有利于进一步减小边缘电场的强度。我们利用园角化的框形电极,首次在小于10微米周期的铌酸锂晶体中获得了均匀的极化反转(图3)。进行倍频通光实验,在温度为70℃时倍频光功率为7．83mW,单通倍频转换效率为1．36％,比采用园角化的框形电极前提高了数倍。更多还原