Ниобат лития

Скачать статью "Ниобат лития" (PDF,  133 KB)



Ниобат лития (LiNbO3) – сегнетоэлектрический кристалл тригональной сингонии.

Диапазон прозрачности ниобата лития составляет 0,25-5,3 мкм (рис. 1). Это позволяет использовать его в видимом, ближнем и среднем ИК-диапазонах.

Спектр пропускания ниобата лития
Рис. 1. Спектр пропускания ниобата лития.

Как и в прочих сегнетоэлектриках, в ниобате лития возникают пьезоэлектрический эффект, нелинейно-оптические эффекты, эффект фотоупругости, эффект Поккельса (линейный электрооптический эффект). Исключительной особенностью ниобата лития является то, что величина коэффициентов данных явлений превышает величину ближайших схожих сегнетоэлектриков в несколько раз. Это делает его привлекательным материалом для различных применений.

Благодаря большим значениям электрооптических коэффициентов, ниобат лития используется для создания оптических амплитудных/фазовых модуляторов, ячеек Поккельса, модуляторов добротности для лазеров.

Нелинейно-оптические свойства ниобата лития позволяют создавать на его основе оптические параметрические осцилляторы и параметрические усилители в широком диапазоне длин волн.

Наилучшим образом ниобат лития работает в генераторах второй гармоники для Nd:YAG лазера на длине волны 1.064 мкм, а также в полупроводниковых лазерах на длинах волн 1.3 и 1.55 мкм.

Следует отметить, что нелегированный ниобат лития обладает высоким фоторефрактивным эффектом. Поэтому для применений в системах с высокой лазерной нагрузкой используются кристаллы, легированные оксидом магния (MgO:LiNbO3), обладающие значительно большей стойкостью к лазерным повреждениям. При этом оптические свойства кристалла практически не изменяются.

Физические характеристики кристаллов ниобата лития приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Основные физические параметры нелегированных кристаллов ниобата лития оптического качества.

Структура кристалла Ромбоэдрическая, пространственная группа R3с, точечная группа 3m
Параметры элементарной ячейки кристалла, Å a=5.148, c=13.868
Показатели преломления

no=2.220, ne=2.146 @1300 нм
no=2.232, ne=2.156 @1064 нм
no=2.286, ne=2.203 @632.8 нм

Оптическая неоднородность, см-1 ~5×10-5
Плотность, г/см3 4.64
Температура Кюри, °С 1157
Температура плавления, °С 1253
Твердость (по Моосу) 5
Коэффициенты теплового расширения (при 25°С), K-1 ||c=4х10-6, ⊥ c=15.7х10-6
Теплопроводность, Вт/(м × K) ||c=4.61, ⊥ c=4.19
Удельная теплоёмкость, Дж/(кг × K) 648
Упругие постоянные, ГПа (298К) СE11=204, CE33=246, CE44=60, CE13=75, CE14=9
Пьезоэлектрические модули, Кл/Н D22=20.8×10-12, D33=6.5×10-12
Диэлектрические постоянные (300 К)

εT110=85.2, εT330=30,
εS110=45, εS330=27.5

Нелинейные оптические коэффициенты, м/В d33=37.8х10-12, d31=5.1 х10-12, d22=2.46 х10-12
Уравнения Селлмейера (λ в мкм)

no2=4.9048+0.11768/(λ2-0.04750)-0.027169λ2
ne2=4.5820+0.099169/(λ2-0.04443)-0.02195λ2

Лучевая стойкость, МВт/см2 (10 нс, 1064 нм) 100
Растворимость в воде Нерастворим

Ниже приводятся параметры оптических компонентов из LiNbO3, изготавливаемых нашей компанией:

  • Максимальный диаметр (длина) деталей - до 100 мм;
  • Ориентация кристаллов – по запросу;
  • Допуск на ориентацию - ±10 угл. минут;
  • Качество поверхности – III класс;
  • Параллелизм – 20 угл. секунд;
  • Перпендикулярность – 5 угл. минут.

Обращаем Ваше внимание на то, что данная статья приведена только для информации. Мы не поставляем ниобат лития в заготовках, булях, равно как и любые полуфабрикаты из него, а только готовые компоненты с покрытиями и без.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста,  заполните форму запроса с указанием интересующих Вас элементов.
Склад продукции
Продукция,  доступная для заказа и готовая к отгрузке. Склад обновляется еженедельно.
Условия приобретения
Минимальный заказ/ Доставка/ Условия оплаты/ Гарантии...
ТГц поляризаторы
На нашем сайте обновлена статья про ТГц поляризаторы!