磁光晶體材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢-資料下載頁
2025-06-22 00:34本頁面
【正文】 晶低損耗環(huán)形器，用于衛(wèi)星地面站常溫參量放大器中。70年代后，我國有十來個企事業(yè)單位，包括一些大專院校，科研院所從事YIG鐵氧體單晶材料和器件的研發(fā)，但到90年代初，大都因為各種原因而退出了這一領(lǐng)域。YIG單晶在生長上具有一定的缺點。它與其它的寶石一樣, 自然形成的這種晶體是非常稀有的, 一般應(yīng)用的都是人工制備的。且由于這種晶體是分解熔融型化合物, 用通常的晶體制備方法不能制備，只能采用溶劑生長法制備。其缺點具體表現(xiàn)在： 制作的周期長，使用的溶劑對人體與環(huán)境的損害大，生長的方向無法控制，參雜不均勻，晶粒長不大且成本高。為了改良它的生產(chǎn)，研究人員研發(fā)出了一種特殊的聚光加熱爐來進行人工制備。聚光爐結(jié)構(gòu)簡單獨特, 主要部件是輻射源和聚光鏡, 它是把輻射源輻射出的射線經(jīng)聚光鏡聚焦后, 能產(chǎn)生很高的能量密度, 從而產(chǎn)生很高的溫度。這種加熱方法具有電阻加熱、高頻加熱、電子束加熱、等離子體加熱等所不能比擬的優(yōu)點。采用這種加熱爐，可以使得生長效率提高10~20倍，生長過程中不會生成毒素，結(jié)晶方向可控制, 摻雜均勻, 可滿足大尺寸器件的要求,成本相對降低了許多。6 TGG單晶 TGG是由福建福晶科技股份有限公司（CASTECH）在2008年研發(fā)出來的晶體。 TGG單晶是用于制作法拉第旋光器與隔離器的最佳磁光材料，適用波長為4001100nm（不包括470500nm）。法拉第旋光器由TGG晶棒和一個特殊設(shè)計的磁體組成。穿過磁光材料的光束的偏振方向?qū)⒃诖艌鲎饔孟掳l(fā)生偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)方向只與磁場方向有關(guān)，與光束傳播方向無關(guān)。光隔離器由一個45度偏轉(zhuǎn)的旋光器和一對適當(dāng)放置的偏振器組成，它使光束僅能沿一個方向通過，而阻斷反向傳播的光束。 其主要優(yōu)點： TGG單晶具有大的磁光常數(shù)、高熱導(dǎo)性、低的光損失和高激光損傷閾值，廣泛應(yīng)用于YAG 、摻Ti藍(lán)寶石等多級放大、環(huán)型、種子注入激光器中。下面是一些近年來石榴石晶體材料的數(shù)據(jù)：б5 發(fā)展趨勢 磁光晶體材料的發(fā)展面臨著一定的難題，主要在于新晶體的發(fā)現(xiàn)方面。傳統(tǒng)的YIG釔鐵石榴石無法用于可見波段?，F(xiàn)在的晶體材料不適宜制成大體積塊材且不能形成復(fù)雜的形狀。其晶體可應(yīng)用范圍不夠?qū)拸V，有著一定局促性。因此，面對著種種的難題，我們主要的發(fā)展趨勢就在于提高材料的本證法拉第旋轉(zhuǎn)等磁光效應(yīng)已增加器件效能。盡可能降低材料的光損耗和波長溫度敏感系數(shù)，擴展器件對環(huán)境的適應(yīng)力，促進塊狀磁光晶體生長技術(shù)的突破，加快新晶體的發(fā)現(xiàn)等等。隨著世界范圍內(nèi)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及, 小型化、高靈敏度、低損耗將成為我們前進的主要方向。其穩(wěn)定性，高效性也必將繼續(xù)是我們研究的主要方向之一。б6 結(jié)論 磁光晶體材料的應(yīng)用帶給我們的財富是巨大的。至今為止，隨著晶體的研究與發(fā)展，對晶體材料的逐步了解讓我們生活得到了質(zhì)的飛躍，并且在將來將會繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新的晶體材料，使用的性能也將更優(yōu)異，應(yīng)用范圍將更加廣闊。 總而言之，晶體不僅是美麗的，而且也是有用的。是人類的寶貴財富，我們現(xiàn)在的認(rèn)知也還在于冰山一角，還有很多領(lǐng)域需要我們?nèi)ヌ剿餮芯?。主要參考文獻[1].宋德生，《桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報》磁致旋光效應(yīng)的經(jīng)典理論的產(chǎn)生和發(fā)展 ，1938年 第二期[2].孫敦陸 張連瀚 杭寅，《自然雜志》磁光晶體的實際應(yīng)用及研究新進展，24卷 2期[3].何水校，《YIG鐵氧體單晶/薄膜生長工藝及成線技術(shù)》，2001年10月15日[4].楊洪林，《與種新型的晶體生長裝置：聚光爐》[5].都為有，《鐵氧體》，南京江蘇出版社，1996年[6].周 洋，鄒玉林，臧競存，《光通信用磁光材料的研究進展》，2009年[7].劉公強，樂志強，沈德芳．《磁光學(xué)》．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001年[8].張懷武，薛 剛，《新一代磁光材料及器件研究進展》，2009年[9].黃敏，張守業(yè)．《混合稀土鐵石榴石(HoYbBi)。FejO 。單晶磁光性能的研究》．浙江大學(xué)學(xué)報，2000年[10].王吉明, 吳福全, 封太忠, 孔偉金，《磁光晶體Bi2YIG的磁致退偏效應(yīng)》，2003年7月21日[11].倪代秦，沈德忠，《頂部籽晶法生長磁光晶體硼酸鐵》，1994年11月27日15 / 15
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