铌酸锂表面波器件基底最佳切割方向

为在表面波器件设计时选择基底的最佳切割方向,推导表面波压电增劲晶体声学基本方程和表面波边界条件方程,使用循环迭代法,对铌酸锂晶体最佳退耦的声弧矢yz平面计算了沿不同方向的电自由条件表面波声速与电短路条件表面波声速.在此基础上计算了机电耦合系数,并确定最大机电耦合系数的方向为基底的最佳切割方向.计算结果表明,铌酸锂晶体作为表面波器件基底的最佳切割方向为164°y切.     

LGS晶体优化切型声表面波特性计算

针对La3Ga5SiO14（LGS）压电晶体的特性,利用2种边界条件下克里斯托夫方程,计算了LGS晶体典型欧拉角为切型的相速度、能流角、各项异性因子,机电耦合系数和频率温度系数等声表面波（SAW）性质。计算结果表明,对欧拉角为（90.0°,20.0°,122.2°）和（90.0°,17.5°,121.9°）等切型,LGS晶体同时具有低能流角,低温度频率系数和适中的机电耦合系数,可用于高温环境下声表面波器件制作。     

高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频及抗光折变性能

测量了新的一系列铌酸锂晶体—高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频和抗光折变性能,研究了其抗光折变的机制.结果表明:该系列晶体较同成分晶体和只掺镁晶体具有更优异的倍频和抗光折变性能,其抗光折变能力增强的宏观机制也是光电导增大.     

声表面波换能器电荷分布的有限元解

从压电本构方程和声场波动方程出发,在准静态近似的前提下,根据哈密顿原理,推导出压电结构的变分方程,建立了求解声表面波换能器电荷分布的有限元方程.以电极上加常电压为例,计算了两种情况下的声表面波换能器电极表面的电荷分布,为有关声表面波器件的结构优化和设计提供具有参考价值的器件参数.     

铌酸锂晶体反常声光衍射几何关系的研究

用一种简便的方法,讨论了铌酸锂晶体在XOZ平面内声光互作用的几何关系,计算结果可用于对LN声电光器件和LN高频声光器件的设计.     

铌酸锂声光偏转器宽带设计

给出了一种新的铌酸锂反常声光器件的宽带设计方法,通过旋转坐标系使铌酸锂晶体o光折射率曲面同e光折射率曲面剥离．在新坐标系下通过求解铌酸锂晶体反常声光衍射的Dixon方程,得到了不同旋转角度下入射角和衍射角随超声频率变化的关系曲线,确定了铌酸锂反常声光偏转器宽带工作模式的设计参数．该方法可以通过旋转角度来控制器件的中心频率,同时可以有效地扩大器件的工作带宽．     

采用三层声学增透膜的宽带压电换能器的计算特性

对于一定的压电层和声光介质,声光器件的换能器带宽决定于压电层两侧的膜层结构。本文利用薄膜光学的方法,探讨压电换能器的声学匹配问题。对于36°Y切铌酸锂/钼酸铅[001]和X_切铌酸锂/氧化碲[110]体系,分别提出频率特性平整的若干组膜层结构方案,对通带中心频率的3dB相对带宽分别为98％与80％左右,超过一个倍频程。对于不同体系的计算结果表明,这一方法具有一定程度的通用性。     

铌酸锂声光偏转器宽带匹配模式研究

通过求解铌酸锂晶体反常声光衍射的Dixon方程,给出了不同入射光情况下超声波方向和衍射光方向关于超声频率变化的关系曲线,确定了铌酸锂反常声光偏转器宽带设计方法,通过理论计算得到了宽带工作模式的具体设计参数．计算结果表明,选择合适的入射光方向和超声主方向可以有效扩大声光偏转器的布拉格带宽．     

Er：LiNbO3晶体表面的XPS研究

用X-光电子能谱(XPS)研究了掺饵铌酸锂(Er:LiNbO_3 Er.LN)晶体表面铒相对含量沿深度的分布及Er,Nb的结合能。发现掺杂剂铒在晶体表面严重富集,表面结合能大于体相;在铌的结合能谱图上出现一新的峰,表明在体相中铌的电子结构不同于表相。     

软质光学晶体菱形棱镜的加工与检验

应用在激光、红外和X光系统中的光学晶体零件,一般都要比光学玻璃零件的制造工艺复杂.本文所介绍的软质光学晶体菱形棱镜,要求精度高,加工难度大.文章以铌酸锂菱形棱镜为例,对软质光学晶体菱形棱镜的加工工艺以及测量方法进行了分析和探讨.     

声表面波波动方程求解的速度分析

声表面波(SAW)波动方程的求解是SAW传播特性分析的理论依据,也是材料切型优化的基础.在具体求解时需要采用不断反复迭代的数值算法,计算工作量非常庞大,因此加快求解速度对于提高计算效率显得格外重要.基于边界条件系数行列式值法求解SAW波动方程,通过对影响求解速度的各因素的理论分析,提出了利用相应的波动模式、材料的连续性和对称性等特点来缩短粗搜区间;通过合理选取初始步长、动态调整搜索步长等策略来加快求解速度.求解实践证明这些措施是有效的.为SAW传播特性的准确快速的分析提供参考.     

基于气液相转变效应的SAW气体传感器

针对传统涂敷敏感膜的声表面波（SAW）气敏传感器存在成膜困难、选择性差、重复性差以及再生性差等问题，提出了一种基于气体气液相转变效应来检测痕量挥发性有机气体(VOCs)的SAW气体传感器.建立了气液相转换效应模型，推导出传感器灵敏度与温度、有机蒸气质量分数之间的函数关系，并建立了VOCs液相凝聚层负载下的SAW波传模型，仿真计算了波传频散和波传衰减，从理论上阐释了传感器具有高灵敏度.同时引入气相色谱（GC）分离柱作为无敏感膜涂敷SAW气体传感器的选择性虚拟列阵，以解决这种高灵敏度气体传感器用于混合VOCs测量时的选择性问题.初步的实验结果表明，该传感器系统具有灵敏度高（可检测质量分数为10^-9的VOCs）、分析时间短、选择性好、微型化、成本低等优势.     

基于ZnO/金刚石/Si结构的瑞利波频散特性计算

结合声表面波的基本理论和递归刚度矩阵法,通过将瑞利波从声表面波中分离,推导出基于ZNO/金刚石/Si结构的有效介电常数数学模型。根据所建立的数学模型,采用Matlab编制出相应程序,计算得到瑞利波的相速度和机电耦合系数频散曲线。该频散曲线具有较高的精确性,能很好地反映出瑞利波的频散特性。本文从解基本的波动方程理论出发,得到了三层结构的有效介电常数数学模型,并且将其程序化,最终得到了声表面波器件设计中的两个重要参数,为多层薄膜器件的设计奠定了一定的基础。     

Implementing wavelet transform with SAW elements

Wavelet transform not only has inherited and developed the partial idea of short-time Fourier transform, but also has overcome the shortcoming that the window of short-time Fourier does not vary with frequency. In order to clearly observe the variation of a signal with time, if this signal is of high frequency, and its period is short, short-time window should be adopted; if this signal is of low frequency, and its period is long, long-time window should be adopted. Therefore, wavelet transfor…     

光子晶体光纤的色散特性分析

从麦克斯韦方程组出发,利用有限元方法,分析光子晶体光纤的色散特性。在考虑纯石英材料自身色散的前提下,计算光子晶体光纤的模场分布,基模有效折射率和色散系数等参数。结果表明,调节空气孔直径d和包层空气孔间距∧的大小,改变空气孔填充介质的折射率n,可以有效地控制光子晶体光纤的色散,为光子晶体光纤的设计和制造提供了理论依据。     

张量不变式方法在物理张量计算中的应用——(Ⅱ)应用

用张量不变式方法(MTI),计算了所有晶体点群的旋声张量,首次得到了C_(4h)点群的电致旋声张量和含有五次对称轴的点群的介电、压电、弹性、弹光等物理性质张量。     

锗酸盐晶体的坩埚下降法生长研究

锗酸盐晶体是一类重要的功能晶体材料。其中，Bi4Ge3O12(BGO)是一种优良的闪烁晶体，广泛应用于高能物理、地质勘察和医疗成像等领域；Sr2Ga2Ge4O14(SGG)是重要的压电晶体，作为基片材料可以制作高性能的声表面波(SAW)器件，在移动通讯、高温探测等方面有良好的应用前景；Pb5Ge3O11(PGO)晶体具有小的介点常数和比较大的热释电系数，被认为是优秀的热释电探测器材料，而其旋光性则可应用于信息存储和信号处理等过程；Sr3Ga2Ge4O14(Nd:SGG)晶体是高峰值、短脉冲和高频率固态激光器用潜在的激光晶体材料；Bi12GeO20(BGI)是一种有前途的多功能晶体材料，在光折变、电光、压电等方面都有着重要的应用；Bi4GexSi1-xO12混晶的生长有望获得成本低、性能好的无机闪烁晶体。作者采用改进型坩埚下降法生长技术成功生长了闪烁晶体BGO、铁电晶体PG0、压电晶体SGG、光折变晶体BGO、激光晶体Nd：SGG、闪烁体BGSO混晶等多种锗酸盐功能晶体。     

基于有限元方法的光子晶体光纤特性分析

光子晶体光纤具有传统光纤所无法比拟的特性,是近几年光纤领域研究的一个新热点,分析它的传输特性越来越重要。从麦克斯韦方程出发,运用有限元方法研究全内反射光子晶体光纤的一些特性,在考虑纯石英材料自身色散的前提下计算光子晶体光纤模场分布,基模有效折射率,归一化频率等参数。结果表明,随着空气孔占空比的增加,模式折射率逐渐减小;合理设计光纤结构参数可以实现全波段内单模传输。在此基础上,设计了锥体光子晶体光纤,并给出其模场分布,为光子晶体光纤器件的设计提供了参考依据。