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紅外非線性光學(xué)晶體AgGaGe 5 Se 12 的制備及其性能研究

發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 11:28
  AgGaGe5Se12是一種優(yōu)良的紅外非線性光學(xué)晶體,具有透光范圍寬(0.63~16μm)、非線性系數(shù)大(d31=30pm/V)、抗激光損傷閾值高(225MW/cm2)等優(yōu)點(diǎn),有望采用成熟的Nd:YAG@1.064 μm固體激光器泵浦,輸出8~14μμm遠(yuǎn)紅外激光,滿足軍事、民用等眾多等領(lǐng)域應(yīng)用需求。然而,AgGaGe5Se12晶體的制備存在以下困難:(1)常用的單溫區(qū)法和雙溫區(qū)法難以合成高純單相多晶;(2)非同成分的揮發(fā)分解以及成分偏析等問(wèn)題,導(dǎo)致生長(zhǎng)的單晶缺陷多,結(jié)晶質(zhì)量差。針對(duì)上述困難,本論文工作開(kāi)展以下幾個(gè)方面的研究:(1)探索新型合成方法,采用了高壓輔助法合成多晶的新思路,解決了石英坩堝爆炸和組分化學(xué)計(jì)量比偏離的問(wèn)題,單次合成了近化學(xué)計(jì)量比的高純、單相多晶300g。(2)采用籽晶輔助豎式布里奇曼法的生長(zhǎng)方案,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),掌握了單晶生長(zhǎng)的升降溫速率和恒溫時(shí)長(zhǎng)等關(guān)鍵控制參數(shù),生長(zhǎng)出了尺寸為Φ20mm×100mm完整無(wú)開(kāi)裂的單晶棒。對(duì)單晶結(jié)構(gòu)、單晶成分、單晶化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè),得出了生長(zhǎng)的單晶結(jié)晶質(zhì)量高、均勻性好、熱穩(wěn)定性高;對(duì)厚度為2.8mm未鍍膜晶體進(jìn)行了透過(guò)率的測(cè)試,獲得了... 

【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

紅外非線性光學(xué)晶體AgGaGe 5 Se 12 的制備及其性能研究


圖1-3本實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的部分紅外非線性晶體??

示意圖,提拉法晶體生長(zhǎng),示意圖


布里奇曼法是通過(guò)坩堝的下降,坩堝中的原料從熔體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過(guò)程,因??此也稱為坩堝下降法,是美國(guó)物理學(xué)家Bridgeman于1925年提出[52],后來(lái)由??Stockbarger進(jìn)行改善是一種常用的晶體生長(zhǎng)方法。生長(zhǎng)裝置如圖2-3所示,??可以看到,一般情況下為三段(加熱段、梯度段和冷卻段)管式結(jié)構(gòu),加熱器件??可以選用電阻爐或高頻爐,在生長(zhǎng)過(guò)程中,要通過(guò)溫度控制保持加熱段溫度在晶??體熔點(diǎn)以上,冷卻段溫度在熔點(diǎn)以下,且中間梯度段形成均勻分布梯度溫場(chǎng)。實(shí)??驗(yàn)流程為:將裝有籽晶、合成原料的石英坩堝平整安放到生長(zhǎng)爐的加熱段,根據(jù)??不同生長(zhǎng)晶體,設(shè)置好控溫程序以及坩堝下降速度,當(dāng)裝置開(kāi)始工作時(shí),原料在??加熱段被加熱熔融,獲得均勻的過(guò)熱熔體,然后通過(guò)爐體的運(yùn)動(dòng)或者坩鍋的移動(dòng)??使坩堝勻速緩慢移向冷卻段,這時(shí)熔體就會(huì)在過(guò)冷度的趨勢(shì)下在固液界面處逐漸??凝固結(jié)晶。??Z??#?I??lli>*

示意圖,晶體生長(zhǎng)裝置,示意圖


坩堝?^??圖2-2提拉法晶體生長(zhǎng)示意圖??(2)布里奇曼法??布里奇曼法是通過(guò)坩堝的下降,坩堝中的原料從熔體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過(guò)程,因??此也稱為坩堝下降法,是美國(guó)物理學(xué)家Bridgeman于1925年提出[52],后來(lái)由??Stockbarger進(jìn)行改善是一種常用的晶體生長(zhǎng)方法。生長(zhǎng)裝置如圖2-3所示,??可以看到,一般情況下為三段(加熱段、梯度段和冷卻段)管式結(jié)構(gòu),加熱器件??可以選用電阻爐或高頻爐,在生長(zhǎng)過(guò)程中,要通過(guò)溫度控制保持加熱段溫度在晶??體熔點(diǎn)以上,冷卻段溫度在熔點(diǎn)以下,且中間梯度段形成均勻分布梯度溫場(chǎng)。實(shí)??驗(yàn)流程為:將裝有籽晶、合成原料的石英坩堝平整安放到生長(zhǎng)爐的加熱段,根據(jù)??不同生長(zhǎng)晶體

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]高壓熔體法生長(zhǎng)高質(zhì)量CdSe單晶[J]. 陳詩(shī)靜,黃昌保,倪友保,吳海信,王振友.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]紅外對(duì)抗技術(shù)[J]. 邱麗娟.  中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(32)
[6]部分硫/硒(S/Se)紅外非線性晶體原料的快速合成方法研究[J]. 倪友保,戚鳴,吳海信,黃昌保,王振友,張春麗.  人工晶體學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]磷鍺鋅晶體生長(zhǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 趙欣,朱世富,李夢(mèng).  半導(dǎo)體技術(shù). 2016(04)
[8]醫(yī)用紅外線熱成像技術(shù)的物理學(xué)原理探析[J]. 劉麗娟.  科技展望. 2016(05)
[9]定向紅外對(duì)抗系統(tǒng)與技術(shù)的發(fā)展[J]. 范晉祥,李亮,李文軍.  紅外與激光工程. 2015(03)
[10]遠(yuǎn)紅外在生物醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用及其作用機(jī)制[J]. 王陽(yáng),水珊珊,王霞.  科技導(dǎo)報(bào). 2014(30)

博士論文
[1]若干新型中紅外波段二階非線性光學(xué)晶體材料的探索[D]. 黃印.武漢大學(xué) 2014
[2]幾種重要的紅外光學(xué)晶體的生長(zhǎng)及性能研究[D]. 楊永娟.山東大學(xué) 2012

碩士論文
[1]長(zhǎng)波紅外晶體CdSe的高壓熔體法生長(zhǎng)[D]. 陳詩(shī)靜.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]CdSiP2晶體中缺陷與光學(xué)性質(zhì)關(guān)系的第一性原理研究[D]. 王慈.山東大學(xué) 2017
[3]長(zhǎng)波紅外非線性光學(xué)晶體CdSe的生長(zhǎng)及其性能研究[D]. 張春麗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[4]新型非線性光學(xué)晶體RbBe2BO3F2的非線性光學(xué)特性研究[D]. 孫睿.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[5]缺陷黃銅礦半導(dǎo)體AⅡB2ⅢC4Ⅵ電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的理論研究[D]. 郭永亮.河南師范大學(xué) 2013
[6]非線性光學(xué)晶體AgGaS2/AgGaSe2用于差頻產(chǎn)生中紅外波長(zhǎng)[D]. 宋玥.北京工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào):2937559

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