Просторова анізотропія електро-, п’єзо- та акустооптичних взаємодій у кристалічних матеріалах твердотільної оптоелектроніки
Аналіз змін оптичних властивостей анізотропних тіл, індукованих зовнішніми полями. Визначення параметрів кристалів довільних класів симетрії. Знаходження оптимальних геометрій кристалічних матеріалів з метою застосування в твердотільній оптоелектроніці.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.08.2015 |
| Размер файла | 127,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Ключові слова: технологія вдосконалення кристалічних матеріалів, твердотільна оптоелектроніка, електрооптика, фотопружність, параметр акустооптичної якості, анізотропія, вказівні поверхні.
АННОТАЦИЯ
Андрущак А.С. Пространственная анизотропия электро-, пьєзо- и акустооптических взаимодействий в кристаллических материалах твердотельной оптоэлектроники. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела. - Национальный университет „Львовская политехника”, Львов, 2009.
Диссертация посвящена проблеме разработки технологии целенаправленного повышения эффективности электро-, пьезо- и акустооптических взаимодействий в кристаллических материалах на основе последовательного учета и анализа пространственной анизотропии свойств этих материалов, а также разработке соответствующих подходов к улучшению электро- и акустооптических характеристик устройств с рабочими кристаллическими элементами.
Усовершенствованы интерферометрические и поляризационно-оптические методы исследования анизотропных кристаллических материалов. Разработан универсальный подход к анализу анизотропии электрооптического, фотоупругого и акустооптического эффектов в кристаллах произвольной симметрии, который базируется на построении и анализе указательных поверхностей, а также новая технология улучшения параметров электро- и акустооптических ячеек. Проведены исследования акустических, пьезоэлектрических, упругих, электрооптических, фотоупругих и акустооптических параметров кристаллов LiNbO3, LiNbO3:MgO, La3Ga5SiO11, -BaB2O4, Cs2HgCl4, CaWO4 и др. Проанализированы и выбраны конкретные экспериментальные геометрии применения исследованных кристаллических материалов, обеспечивающие высокую эффективность соответствующих электро-, пьезо- и акустооптических устройств.
Ключевые слова: технология усовершенствования кристаллических материалов, твердотельная оптоэлектроника, электрооптика, фотоупругость, параметр акустооптического качества, анизотропия, указательные поверхности.
ABSTRACT
Andrushchak A.S. Spatial anisotropy of electro-, piezo- and acoustooptic interactions in crystalline materials of solid state optoelectronics. - Manuscript.
Thesis for degree of Doctor of Technical Sciences by speciality 01.04.07 - Solid State Physics. - Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2009.
This thesis is devoted to development of technology for efficiency increasing of electro-, piezo- and acoustooptic interactions in crystalline materials on the basis of consistent consideration and analysis of spatial anisotropy of the properties of those materials, as well as to the development of the corresponding techniques for improving electro- and acoustooptic characteristics of devices that involve working crystalline elements.
A systematic theoretical consideration is given to manifestations of electrooptic and piezooptic effects in typical interferometric and polarization-optical experiments. The main working relations are derived that enable one to calculate absolute electrooptic, piezooptic and elastooptic tensor constants and the corresponding constants referred to optical birefringence and optical path difference basing on the data of two-fold interferometric and polarization-optical measurements, including the most cumbersome experimental geometries. Moreover, practical corrections for the working relations are obtained that take into account inevitable non-plane-parallelism of sample edges.
The most general formulae for indicative surfaces describing 3D spatial behaviour of parametric optical effects in crystalline materials are derived. A universal method is suggested for analyzing the anisotropy of electrooptic, photoelastic and acoustooptic effects in crystals characterized with arbitrary symmetry, which is based upon constructing the indicative surfaces and their further analysis. It is revealed for the first time that the anisotropy of electrooptic characteristics for the cases most frequently used in practice can be completely described in terms of four indicative surfaces.
Several interferometric and polarization-optical experimental techniques are developed or improved aimed at studying anisotropic crystalline materials. In particular, these are the interferometric method for checking quality of crystal surfaces and their deviation form the condition of plane-parallelity, the automated interferometric technique for highly accurate express-analysis of the refractive indices of isotropic and anisotropic optical materials, the improved apparatus for measuring electrooptic and piezooptic coefficients and a number of practical techniques for measuring of acoustic, elastic, piezoelectric and acoustooptic characteristics. Combined experimental investigations of acoustic, elastic, piezoelectric, electrooptic, photoelastic and acoustooptic parameters are carried out for LiNbO3, LiNbO3:MgO, La3Ga5SiO11, -BaB2O4, Cs2HgCl4, CaWO4 and some other crystals. They include derivation of complete matrices of the corresponding tensor coefficients, revealing of their anisotropy, along with analysis of the appropriate indicative surfaces, the acoustooptic figure of merit, etc.
The anisotropy degree of the parametric crystal optical effects is introduced and calculated for the materials under test. We propose a general technique for optimizing the principal characteristics of electrooptic and acoustooptic cells. It is demonstrated that there exist specific directions of light propagation, light polarization, application of external electric or static mechanical (or acoustic) fields and the acoustic wave polarization, for which the efficiency of electrooptic (or acoustooptic) interactions and the characteristics of the corresponding cells for controlling laser radiation turn out to be substantially higher than those commonly believed to be the limits for a given material. The possibilities, specific conditions and the experimental geometries are analyzed, which prove to be promising for practical utilization of anisotropic crystalline materials studied in the framework of this thesis.
Key words: technology for improving crystalline materials, solid state optoelectronics, electrooptics, photoelasticity, acoustooptic figure of merit, anisotropy, indicative surfaces.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Впорядкованість будови кристалічних твердих тіл і пов'язана з цим анізотропія їх властивостей зумовили широке застосування кристалів в науці і техніці. Квантова теорія твердих тіл. Наближення Ейнштейна і Дебая. Нормальні процеси і процеси перебросу.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 04.01.2010Дослідження особливостей будови рідких кристалів – рідин, для яких характерним є певний порядок розміщення молекул і, як наслідок цього, анізотропія механічних, електричних, магнітних та оптичних властивостей. Способи одержання та сфери застосування.
курсовая работа [63,6 K], добавлен 07.05.2011Процеси інтеркаляції водню матеріалів із розвинутою внутрішньою поверхнею. Зміна параметрів кристалічної гратки, електричних і фотоелектричних властивостей. Технологія вирощування шаруватих кристалів, придатних до інтеркалюванняя, методи інтеркалювання.
дипломная работа [454,6 K], добавлен 31.03.2010Вплив зовнішнього магнітного поля на частоту та добротність власних мод низькочастотних магнітопружних коливань у зразках феритів та композитів з метою визначення магнітоакустичних параметрів та аналізу допустимої можливості використання цих матеріалів.
автореферат [1,4 M], добавлен 11.04.2009Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010Основні властивості неупорядкованих систем (кристалічних бінарних напівпровідникових сполук). Характер взаємодії компонентів, її вплив на зонні параметри та кристалічну структуру сплавів. Електропровідність і ефект Холла. Аналіз механізмів розсіювання.
реферат [558,1 K], добавлен 07.02.2014Анізотропія кристалів та особливості показників заломлення для них. Геометрія характеристичних поверхонь, параметри еліпсоїда Френеля, виникнення поляризації та різниці фаз при проходженні світла через призми залежно від щільності енергії хвилі.
контрольная работа [201,6 K], добавлен 04.12.2010Розгляд поняття, способів вираження хімічної чистоти та розділення матеріалів. Характеристика сорбційних (абсорбція, адсорбція), кристалічних процесів, рідинної екстракції, перегонки через газову фазу (закони Коновалова) та хімічних транспортних реакцій.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 05.04.2010Способи вирощування кристалів. Теорія зростання кристалів. Механічні властивості кристалів. Вузли, кристалічні решітки. Внутрішня будова кристалів. Міцність при розтягуванні. Зростання сніжних кристалів на землі. Виготовлення прикрас і ювелірних виробів.
реферат [64,9 K], добавлен 10.05.2012Характеристика матеріалів, які використовуються для одержання оптичних волокон: властивості кварцу, очищення силікатного скла, полімерні волокна. Дослідження методів та технології виробництва оптичних волокон. Особливості волоконно-оптичних ліній зв'язку.
курсовая работа [123,3 K], добавлен 09.05.2010Електроліти, їх поняття та характеристика основних властивостей. Особливості побудови твердих електролітів, їх різновиди. Класифікація суперпріонних матеріалів. Анізотпрапія, її сутність та основні положення. Методи виявлення суперіонної провідності.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 12.02.2009Сутність оптичної нестабільності (ОП). Модель ОП системи. Механізми оптичної нелінійності в напівпровідникових матеріалах. Оптичні нестабільні пристрої. Математична модель безрезонаторної ОП шаруватих кристалів. Сутність магнітооптичної нестабільність.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.06.2010Експериментальне дослідження й оцінка термо- і тензорезистивних властивостей двошарових плівкових систем на основі Co і Cu, Ag або Au та Fe і Cr та апробація теоретичних моделей. Феноменологічна модель проміжного шару твердого розчину біля інтерфейсу.
научная работа [914,9 K], добавлен 19.04.2016Дослідження стану електронів за допомогою фотоелектронної й оптичної спектроскопії. Аналіз електронної й атомної будови кристалічних і склоподібних напівпровідників методами рентгенівської абсорбційної спектроскопії. Сутність вторинної електронної емісії.
реферат [226,5 K], добавлен 17.04.2013Основні відомості про кристали та їх структуру. Сполучення елементів симетрії структур, грати Браве. Кристалографічні категорії, системи та сингонії. Вирощування монокристалів з розплавів. Гідротермальне вирощування, метод твердофазної рекристалізації.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 28.10.2014Огляд оптичних схем монокулярів: об’єктивів, призових обертаючих систем, окулярів. Розрахунок діаметра польової діафрагми. Огляд оптичних схем Кеплера і Галілея. Розрахунок кардинальних параметрів телескопічної системи за допомогою нульових променів.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.04.2013Атомно-кристалічна будова металів. Поліморфні, алотропні перетворення у металах. Основні зони будови зливка. Характерні властивості чорних металів за класифікацією О.П. Гуляєва. Типи кристалічних ґраток, характерні для металів. Приклади аморфних тіл.
курс лекций [3,5 M], добавлен 03.11.2010Дифузія-поширення речовини в якому-небудь середовищі в напрямку зменшення її концентрації, обумовлене тепловим рухом іонів, атомів, молекул, більших часток. Пояснення причин дифузії законами термодинаміки. Звязок дифузійних процесів зі зміною ентропії.
практическая работа [152,9 K], добавлен 17.10.2008Структура і фізичні властивості кристалів Sn2P2S6: кристалічна структура, симетрійний аналіз, густина фононних станів і термодинамічні функції. Теорія функціоналу густини, наближення теорії псевдо потенціалів. Рівноважна геометрична структура кристалів.
дипломная работа [848,2 K], добавлен 25.10.2011Навчальна, розвиваюча та виховна мета уроку. Загальний опір електричного кола з послідовним з’єднанням елементів. Визначення струму та падіння напруги на ділянках кола. Знаходження загального опору кола. Визначення падіння напруги на ділянках кола.
конспект урока [8,5 K], добавлен 01.02.2011
