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Fabrication and characterization of annealed proton exchanged long period waveguide grating in x-cut linbo3

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Optoelectronics Letters 2019年第4期15卷 260-263页

作者： ZHANG Ai-ling GENG Bo HAO Li-yue LI Dan Tianjin Key Laboratory of Film Electronic and Communication Devices Engineering Research Center of Ministry of Education for Optoelectronic Devices and Communication Technology School of Electrical and Electronic EngineeringTianjin University of Technology

In this paper, a long-period waveguide grating was fabricated in x-cut lithium niobate substrate by patterned annealed proton exchange waveguide fabrication process. The waveguide mode characteristic was evaluated using a charge-coupled device(CCD) camera. It shows that the waveguide is single mode transmission at a wavelength of1 550 nm. The transmission spectra of the long period waveguide gratings were measured by optical spectrum analyzer(OSA) and show an extinction ratio of ~17 dB and a 3 dB bandwidth of ~10 nm at the resonant wavelength. The resonant wavelength moves toward to the long wavelength direction as the waveguide width-difference increases in the same period, and also shifts toward to the long wavelength direction with the increase of the period in the case of the same waveguide width-difference. The method of fabricating a long period waveguide grating based on a patterned annealed proton exchange technique simplifies the fabrication process, and at the same time, reduces the fabrication cost.

关键词： optical spectrum analyzer(OSA) charge-coupled device(CCD) x-cut linbo3

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linbo3不同晶面的光催化产氢性能

无机化学学报 2014年第11期30卷 2484-2488页

作者：宋琰李朝升邹志刚南京大学物理学院南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京大学环境材料与再生能源研究中心固体微结构国家重点实验室南京210093 南京大学昆山创新研究院昆山215347

研究了linbo3(001)、(100)和(110)晶面的光催化产氢性能。(001)、(100)和(110)3个晶面光催化产氢性能之比为7.8∶1.3∶1.0。linbo3[001]晶向存在电偶极矩和自发极化,有利于增加光生电子和空穴的分离效率,减少光生电子和空穴的复合,提高L... 详细信息

研究了linbo3(001)、(100)和(110)晶面的光催化产氢性能。(001)、(100)和(110)3个晶面光催化产氢性能之比为7.8∶1.3∶1.0。linbo3[001]晶向存在电偶极矩和自发极化,有利于增加光生电子和空穴的分离效率,减少光生电子和空穴的复合,提高linbo3(001)面的光催化活性。linbo3(001)面的空穴有效质量最小,有利于光生空穴的迁移,从而减少光生电子和空穴的复合,也有利于光催化性能的提高。

关键词：催化光催化产氢 linbo3 晶面

Fe、La掺杂linbo3电子结构和光学性质的第一性原理

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中国有色金属学报 2020年第10期30卷 2369-2378页

作者：林龙陈瑞欣黄敬涛余伟阳祝令豪王朋涛徐永豪李立新郭艳张战营河南理工大学材料科学与工程学院环境友好型无机材料重点实验室培育基地焦作454000 河南理工大学数学与信息科学学院焦作454000 河南理工大学物理与电子信息学院焦作454000 河南理工大学材料科学与工程学院焦作454000

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究本征linbo3晶体以及Fe、La掺杂linbo3的电子结构及光学性质。计算linbo3晶体在不同掺杂体系下的折射率、反射率、吸收函数、能量损失谱以及光电导率等光学性质。结果表明:本征linbo... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究本征linbo3晶体以及Fe、La掺杂linbo3的电子结构及光学性质。计算linbo3晶体在不同掺杂体系下的折射率、反射率、吸收函数、能量损失谱以及光电导率等光学性质。结果表明:本征linbo3晶体没有磁性,但可以通过Fe原子的诱导产生自旋极化。Fe掺杂linbo3体系产生的总磁矩为8.54μB,其主要是由Fe的3d轨道自旋极化引起的,而Fe原子提供的磁矩为3.40μB。掺杂原子可以有效调控linbo3晶体的电子结构和光学性质,为改善linbo3晶体的性能提供了可靠的理论依据。

关键词：电子结构光学性质磁性第一性原理 linbo3

Thermometry strategy developed based on fluorescence contrast driven by varying excitations in codoped linbo3

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Photonics Research 2020年第2期8卷 135-142页

作者： SIWEI LONG SHAOPENG LIN DECAI MA YUNZHONG ZHU HUASHAN LI BIAO WANG School of Physics Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology Sun Yat-sen UniversityZhuhai 519082China

We propose what we believe is a novel optical thermometry strategy(FIR-Ex)based on the fluorescence intensity ratio(FIR)between two radiations associated with the same emission peak but different excitation wavelengths,in contrast to the traditional approach(FIR-Em),which depends on the FIR at varying emission *** temperature-dependent FIR within the FIR-Ex strategy arises from the different charge/energy evolution routes,rather than the distribution of thermally coupled levels within the FIR-Em *** diversity in thermal behaviors and luminescence mechanisms was demonstrated by analyzing the 618 nm red emission in Pr^3+-doped congruent linbo3(Pr:CLN)under 360 and 463 nm *** temperature sensitivity was further improved via Mg^2+ codoping due to the optimization of charge dynamics and energy transfer *** its wide detection scope,relatively high absolute sensitivity at low temperature,and high tunability of temperature sensitivity,the FIR-Ex strategy is promising for developing optical temperature-sensing materials with high performance.

关键词： linbo3 optical excitation

基于linbo3的长周期波导光栅可调谐耦合器的设计

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光子学报 2017年第3期46卷 8-14页

作者：李青青张爱玲田红苗王钊天津理工大学计算机与通信工程学院天津市薄膜电子与通信器件重点实验室教育部通信器件与技术工程研究中心天津300384

设计了一种基于linbo_3的长周期波导光栅可调谐耦合器.该耦合器利用长周期光栅的独有特性将输入波导的导模经包层模耦合至输出波导导模.由于linbo_3的电光效应,波导光栅芯层与包层的有效折射率随外加电压变化,从而耦合器的谐振波长及耦... 详细信息

设计了一种基于linbo_3的长周期波导光栅可调谐耦合器.该耦合器利用长周期光栅的独有特性将输入波导的导模经包层模耦合至输出波导导模.由于linbo_3的电光效应,波导光栅芯层与包层的有效折射率随外加电压变化,从而耦合器的谐振波长及耦合效率可由外加电压调谐.分析了光栅周期与耦合器的长度对耦合器带宽和耦合效率调谐范围的影响,以及波导尺寸对谐振波长调谐灵敏度的影响.结果表明光栅周期越短,耦合器长度越长,则耦合器的带宽越窄,耦合效率调谐范围也越大.此外,谐振波长调谐灵敏度随波导宽度的增加而减小,而波导厚度对谐振波长调谐灵敏度的影响可以忽略.对光栅周期为94μm、长度为3.52cm的耦合器进行仿真,结果表明,谐振波长灵敏度为26.2pm/V,3dB带宽可达4.5nm,当外加电压从0变化到200V时,谐振波长变化5.24nm,耦合效率可在1到0.15之间进行调谐.

关键词：波导光栅可调谐耦合器 linbo3 电光效应

linbo3晶体中的一个新现象——推测linbo3晶体中存在90°畴壁

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红外研究(A辑) 1985年第4期4卷 319-322页

作者：徐怀方上海师范大学物理系

用分光计对linbo3晶体进行观察,发现存在着分光计望远镜中十字叉丝的共轭象。由此推测linbo3中可能有90°畴壁存在。同时用分光计实时测定畴壁间的夹角,在室温、无外电场时,它的夹角偏离90°约21～26′左右。

关键词：畴壁夹角角反射器伪装器材晶体 linbo3

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电流调制法制备聚片多畴linbo3晶体

光学学报 1984年第9期4卷 821-824页

作者：洪静芬杨永顺南京大学固体物理研究所

当用直拉法生长掺杂的linbo单晶体时,使一脉冲电流通过固液界面,观察到晶体中铁电畴组态的变化.测定了调制电流与正、负交替铁电畴组态的一一对应关系.用这种新方法,可以制备大面积的、具有一维周期层状铁电畴结构的linbo晶体.

关键词：铁电畴组态 linbo3 电流调制脉冲电流籽晶种晶晶体

Mechanism of the UV band-edge photorefractivity enhancement in near-stoichiometric linbo3

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Optoelectronics Letters 2018年第5期14卷 359-362页

作者： XIN Fei-fei College of Physics and Materials Science Tianjin Normal UniversityTianjin 300387China

The UV photorefractive properties of near-stoichiometric linbo3 single crystal are found to be significantly enhanced com- pared with the congruent one at 325 nm. The temperature dependence of the band edge of near-stoichiometric linbo3 crystal is investigated. Significant thermal-induced spectral shift in band gap which obeys the Bose-Einstein expression is observed, and the fundamental band gap at zero absolute tempature is found to be much larger than the congruent one. New absorp- tion bands near the UV band edge which are much stronger in the near-stoichiometdc linbo3 than those in the congruent linbo3 crystal show up at temperatures lower than -400 K. Note that the UV photorefracfivity is enhanced in SLN, which has exactly the same tendency as the absorption strength.

关键词： linbo3 紫外机制温度依赖 Bose 爱因斯坦水晶吸收力

linbo3 和CeO2改性高温铋层状陶瓷Bi4Ti3O12的结构与性能研究

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LiNbO3 和CeO2改性高温铋层状陶瓷Bi4Ti3O12的结构与性能研究

作者：杨帆景德镇陶瓷学院

学位级别：硕士

铋层状结构陶瓷压电材料因其较高的居里温度TC、低介电常数、低介电损耗等优点引起人们的重视。该无铅压电陶瓷材料在高温高频领域、铁电存储领域、能量转换器、滤波器等方面具有广泛的应用前景。然而,由于其自发极化只能在a-b二维平面... 详细信息

铋层状结构陶瓷压电材料因其较高的居里温度TC、低介电常数、低介电损耗等优点引起人们的重视。该无铅压电陶瓷材料在高温高频领域、铁电存储领域、能量转换器、滤波器等方面具有广泛的应用前景。然而,由于其自发极化只能在a-b二维平面内转动,使得铋层状陶瓷材料的压电活性较低。本论文选择高居里温度的Bi4Ti3O12(Tc～675℃)作为研究对象,提高陶瓷的各项电性能,采用传统固相制备和烧结工艺对Bi4 Ti3O12进行掺杂改性研究,期望获得各项性能更优、实用价值更高的压电陶瓷材料。首先,采用LiNb03掺杂Bi4Ti3O12铋层状陶瓷材料,并利用固相法制备了(1-x)Bi4Ti3012-xlinbo3(BTO-LN,x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30)铋层状陶瓷。研究发现当x≤0.15时陶瓷为单一的铋层状结构相;样品的晶粒尺寸随x的增加逐渐增大,居里温度TC呈微弱减小趋势;随着LN含量的增加,压电常数d33先增大后减小,介电损耗tan δ表现相反的变化趋势,当掺杂量为0.15时d33达到最大值12 pC/N,而此时损耗达到最小值0.45%。其次,为了进一步提高材料压电性能,采用CeO2掺杂改性0.85Bi4Ti3012-0.15LiNb03(BTO-LN)铋层状压电陶瓷。借助于X射线衍射和扫描电子显微镜研究了CeO2掺量与BTO-LN陶瓷晶体结构和电性能的关系。结果表明：所有陶瓷样品均为单一的正交相结构;随CeO2掺量的增加,陶瓷的晶粒尺寸变大,Curie温度TC呈下降趋势;CeO2掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d33随掺量的增加先增大后减小,相对介电常数εr表现出相反的变化趋势;当CeO2的掺入量为0.75%时,样品的电性能最佳,即d33=25 pC/N,机械品质因数Qm=2895,介电损耗tan δ=0.10%, TC=617℃.最后,为了深入了解材料在不同温度和频率下的电性能,对0.85Bi4Ti3012-0.15LiNb03-0.75%wtCe02(BTO-LN-0.75Ce)铋层状压电陶瓷的阻抗谱研究进行研究。结果表明：介电常数ε*的实部ε’和虚部ε’在低频区域出现了分散现象;随频率的增大,阻抗(Z*)的实部Z`值逐渐减小,而虚部Z"值先增大后减小;阻抗Cole-Cole图表明材料的晶粒内部对电传导过程起主要作用,并可用一个并联的RC电路等效。陶瓷样品的阻抗值随温度的升高而减小;电导率值在低频区域相对稳定,且电导率满足Arrhenius关系,说明陶瓷样品的电导是热激活的过程。BTO-LN.0.75Ce的电导活化能小于BTO-LN的电导活化能,分别为1.59eV和1.75eV。

关键词： linbo3 CeO2 Bi4Ti3O12 微观结构电性能阻抗谱