一种检测铌酸锂晶体极化畴反转的装置，该装置采用雅敏光学平板干涉仪结构，其构成包括：一块雅敏输入光学平行平板，四个楔角很小的圆形光楔，高压输出电源，ＬｉＮｂＯ↓［３］晶体，一块雅敏输出光学平行平板和观察屏。通过该装置可判断ＬｉＮｂＯ↓［３］晶体畴反转的发生，同时在畴反转发生过程中可通过调节光路来实时检测畴反转发生的过程和相应位置。本发明专利技术装置的结构简单，易于操作，可实时观测畴反转的过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种检测铌酸锂(LiNbO3)晶体极化畴反转的装置，主要用于观测LiNbO3晶体的畴反转状态。
技术介绍
随着周期性畴反转制备技术的发展，人们专利技术了许多检测畴反转发生的装置，这些检测设备都存在着实现困难或过程复杂等缺点，因此迫切需要简单实用而且操作方便的装置来弥补这些不足。在先技术[1](参见Near-field scanning optical microscopy offerroelectric domain walls，T.J.Yang，U.Mohideen，Mool C.Gupta.Appl.Phys.Lett.，71(14)1960-1962，1997和Dynamical Domain Observation inRelaxor Ferroelectrics，R.Ujiie，K.Uchine，IEEE ULTRASONICSSYMPOSIUM 1051-0117/90/0000-0725，1990)中所描述的利用LiNbO3晶体的双折射性质，把晶片置于正交偏振片之间，用偏光显微镜直接观察电畴结构。这是观察静态畴结构和研究畴壁运动动力学的方法，但它一般不适用于观察反平行的畴，因为在畴反转后折射率不变。在先技术[2](参见《周期极化铌酸锂晶体光变频器理论与应用研究》，薛挺，天津大学博士论文，2002)中所描述的是采用腐蚀技术，利用LiNbO3在酸中被腐蚀的速度与偶极矩有关的特点，不同极性的畴被腐蚀的程度和速度不同，-C面被腐蚀得比+C面快得多。LiNbO3晶体在HF∶HNO3＝1∶2的溶液或纯HF酸中，室温下腐蚀几个小时，即可用普通生物显微镜直接观察，在显微镜下可观察到未腐蚀部分较亮，腐蚀部分较暗且下凹。这一方法的主要缺点是具有破坏性，腐蚀后的LiNbO3样品表面会变粗糙，而其花费时间多。在先技术[3](参见Nanoscale imaging of domains and domain walls inperiodically poled ferroelectrics using atomic force microscopy，J.Wittbom，C.Canalias，K.V. Rao，R.Clemens，H.Karlsson，F.Laurell，Appl.Phys.Lett.2002，80(9)1622-1624)中所描述的利用原子力显微镜等高级实验设备对畴结构进行成像，直接观察和显示畴结构。这种设备不但昂贵，而且不方便实时检测。在先技术[4](参见Impact of ultraviolet light on coercive field，polingdynamics and poling quality of various lithium niobate crystals fromdifferent sources，M.C.Wengler，B.Fassbender，E.Soergel，K.Buse.Journal of Applied Physics.2004，96(5)2816-2820)中所描述的采用高精度、高灵敏微安表来实时监控畴反转过程中的极化电流，根据微安表上指示的电流就可以判断极化的程度。但是这种微安表只能简单的判断极化过程的发生与否，至于畴反转发生的位置无法确定，而且电流的微弱变化不易观察。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种检测LiNbO3晶体发生畴反转的装置。该装置的要求是结构简单，操作方便，而且易于观测整个畴反转发生的过程。本专利技术的技术解决方案是一种检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置，其特征在于该装置的构成包括一块雅敏输入光学平板，用于光束扫描的直径和厚度相同，楔角均为α的第一圆形光楔、第二圆形光楔、第三圆形光楔和第四圆形光楔，该α＜＜1，一施加于待测LiNbO3晶体的外接高压电源，一块输出雅敏光学平板和观察屏，所述的雅敏光学平板的侧面为工作面，所述的雅敏输入光学平板和输出雅敏光学平板的工作面平行、相对并水平放置，当一光束水平面内与入射时，在所述的雅敏输入光学平板的反射光路上和透反射光路上分别设置第一圆形光楔和第二圆形光楔，第三圆形光楔和第四圆形光楔，在输出雅敏光学平板的反射输出的相干光路上设置观察屏。所述的第一圆形光楔和第二圆形光楔同轴放置，无楔角的面靠在一起，放在所述的雅敏输入光学平板和输出雅敏光学平板的光路中。所述的第三圆形光楔和第四圆形光楔也同样设置。所述的输入雅敏光学平板和输出雅敏光学平板最佳放置角度为与水平线成45°，光线入射到输入雅敏光学平板的最佳角度与雅敏光学平板的入射面成45°。所述的第一圆形光楔和第二圆形光楔同轴相背放置，可分别或同步绕公共轴线转动，以绕水平轴逆时针转动为正，顺时针转动为负，转动角度分别是θ1，-θ2，第三圆形光楔和第四圆形光楔同轴相背放置，可分别或同步绕其公共轴线转动，转动角度分别是θ1，-θ2，一光束以沿水平线方向入射时，则出射光线的扫描角度δ＜＜1°，该扫描角度δ为δ=2(n-1)αcosθ1+θ22]]>其中n为光楔折射率。所述的观察屏上的干涉条纹的周期T与光束扫描角度δ有如下关系T=λ2sinδ≈λ2δ]]>其中λ为入射光波长。所述的观察屏的最佳条纹数为每毫米不超过10对。所述的观察屏为一般观察屏，或CCD探测器，或计算机显示屏。待测的LiNbO3晶体放置在两干涉光路之一路上，置于双光楔之后，光轴与入射光线平行。所述的LiNbO3晶体外接高压电源。本专利技术的技术效果经试用表明，本专利技术装置具有结构简单，操作方便，而且易于观测整个畴反转发生的过程的特点。附图说明图1为本专利技术检测LiNbO3晶体畴反转的装置的光路结构示意图具体实施方式图1是检测LiNbO3晶体畴反转的装置的光路结构示意图，由图可见，本专利技术检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置的构成包括一块雅敏输入光学平板1，用于光束扫描的直径和厚度相同，楔角均为α的第一圆形光楔2、第二圆形光楔3、第三圆形光楔4和第四圆形光楔5，一施加于待测LiNbO3晶体7的外接高压电源6，一块输出雅敏光学平板8和观察屏9，所述的雅敏光学平板的侧面为工作面，所述的雅敏输入光学平板1和输出雅敏光学平板8的工作面平行、相对并水平放置，当一光束水平面内与入射时，在所述的雅敏输入光学平板1的反射光路上和透反射光路上分别各设置一对光楔，即第一圆形光楔2和第二圆形光楔3，第三圆形光楔4和第四圆形光楔5，在输出雅敏光学平板8的反射输出的相干光路上设置所述的观察屏9。所述的第一圆形光楔2和第二圆形光楔3同轴放置，无楔角的面靠在一起，放在所述的雅敏输入光学平板1和输出雅敏光学平板8的光路中。所述的输入雅敏光学平板1和输出雅敏光学平板8最佳放置角度为与水平线成45°，光线入射到输入雅敏光学平板1的最佳角度是与雅敏光学平板1的入射面成45°。所述的第一圆形光楔2和第二圆形光楔3同轴相背放置，可分别或同步绕公共轴线转动，以绕水平轴逆时针转动为正，顺时针转动为负，转动角度分别是θ1，-θ2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置，其特征在于该装置的构成包括：一块雅敏输入光学平板（１），用于光束扫描的直径和厚度相同，楔角均为α的第一圆形光楔（２）、第二圆形光楔（３）、第三圆形光楔（４）和第四圆形光楔（５），该α＜＜１，一施加于待测ＬｉＮｂＯ↓［３］晶体（７）的外接高压电源（６），一块输出雅敏光学平板（８）和观察屏（９），所述的雅敏光学平板的侧面为工作面，所述的雅敏输入光学平板（１）和输出雅敏光学平板（８）的工作面平行、相对并水平放置，当一光束水平面内与入射时，在所述的雅敏输入光学平板（１）的反射光路上和透反射光路上分别设置第一圆形光楔（２）和第二圆形光楔（３），第三圆形光楔（４）和第四圆形光楔（５），在输出雅敏光学平板（８）的反射输出的相干光路上设置观察屏（９）。
【技术特征摘要】
1.一种检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置，其特征在于该装置的构成包括一块雅敏输入光学平板(1)，用于光束扫描的直径和厚度相同，楔角均为α的第一圆形光楔(2)、第二圆形光楔(3)、第三圆形光楔(4)和第四圆形光楔(5)，该α＜＜1，一施加于待测LiNbO3晶体(7)的外接高压电源(6)，一块输出雅敏光学平板(8)和观察屏(9)，所述的雅敏光学平板的侧面为工作面，所述的雅敏输入光学平板(1)和输出雅敏光学平板(8)的工作面平行、相对并水平放置，当一光束水平面内与入射时，在所述的雅敏输入光学平板(1)的反射光路上和透反射光路上分别设置第一圆形光楔(2)和第二圆形光楔(3)，第三圆形光楔(4)和第四圆形光楔(5)，在输出雅敏光学平板(8)的反射输出的相干光路上设置观察屏(9)。2.根据权利要求1所述的检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置，其特征在于所述的第一圆形光楔(2)和第二圆形光楔(3)同轴放置，无楔角的面靠在一起，放在所述的雅敏输入光学平板(1)和输出雅敏光学平板(8)的光路中。3.根据权利要求1所述的检测铌酸锂晶体发生畴反转的装置，其特征在于输入雅敏光学平板(1)和输出雅敏光学平板(8)最佳放置角度为与水平线成45°，光线入射到输入雅敏光学平板(1)的最佳角度是与雅敏光学平板(1)的入射面成4...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇建，刘立人，栾竹，殷耀祖，孙建锋，刘德安，职亚楠，曲伟娟，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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