质子交换LiNbO_3波导的结构变化

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本文报导质子交换LiNbO3波导的结构变化及其对波导性能的影响。LiNbO3波导的制备采用苯甲酸质子的交换法,苯甲酸中加入适量LiCl以消除表面腐蚀。交换温度为210℃,时间为30min。首先测量了波导的红外吸收光谱,发现在3506cm-1处和3300cm-1处均存在较强的吸收。其中3506cm-1吸收归属于六方Li1-xHxNbO3;而3300cm-1处吸收则是由立方Li1-xHxNbO3中的缔合OH-引起的,随着温度的升高,3300cm-1处吸收变弱,而3506cm-1吸收增强,说明随着温度的升高,波导中存在从立方HNbO3到六方LiNbO3结构的相应。这一结论可以由X射线衍射得到证实。交换后波导中的X射线衍射图中HNbO3结构的特征衍射很强,而当波导于350℃退火60min后,HNbO3的特征衍射消失。二次离子质谱测量结果表明:退火后波导层中氢的浓度明显降低,且其分布由阶跃型变为梯度型。同时基底中的Li向波导层扩散。以上结果表明:波导中H+的浓度决定了波导的结构。用双棱镜法测量了波导的损耗(632.8nm),发现退火后波导损耗大大降低,说明波导中多相共存是导致其高损耗的主要原因。当苯甲酸中LiCl是量?
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