钛酸钡晶体的可控光束偏转性能研究

发布时间：2021-07-31 01:47

　　目前迅速发展的信息化时代要求我们不断对通讯领域进行创新与发展,这不仅是为了满足人们的正常生活需求,也是为了未来的民族复兴。对于光通讯领域,人们已经探究了许多年。其中,光束偏转的研究更是光通讯领域的热门方向。而光束偏转的材料与方式已经引起众人的关注,更是不断地对其创新与研究。基于电光材料的光束偏转发展非常迅速,人们对许多电光材料都展开了研究,主要是探究光束偏转的方式以及偏转范围。钛酸钡晶体（BaTiO₃）,是一种典型的ABO₃型的钙钛矿材料,属于铁电材料,具有良好的铁电性、介电性、压电性以及非线性光学特性等属性。基于钛酸钡晶体的光束偏转研究非常的少,但是作为生长技术成熟,性能优良的电光材料应该在光束偏转领域发挥出其优秀的性能表现。本文主要研究了基于钛酸钡晶体的温度效应与电光效应实现了光束偏转,达到了低损耗、低成本以及响应迅速的偏转效果。首先,对钛酸钡晶体的折射率与施加温度之间的关系进行了理论分析,并通过对电光效应关系的分析,设计出相应的电场梯度,从而在理论上实现了光束偏转,达到了科学的创新性。然后,搭建出了温控装置,利用加热片与制冷片以及温控表... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

快速反射镜的示意图[20]

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-4-图1-2声光束偏转工作原理示意图[23]1993年，Miller团队设计出了MEMS-DM技术，即微机电系统变形镜驱动原理[24]。如图1-3所示。其工作原理主要是通过对每个单元产生微小形变，最终总的作用成一个小角度旋转，实现偏转效果，实验室通过对每个单元上施加一个电压，驱动产生微小形变。2009年，BCM公司生产出了可以包含4000余单元的微机电系统变形镜产品[25]。图1-3微机电系统变形镜驱动结构[26]基于液晶材料的光束偏转的工作原理主要是利用的是液晶的相控阵实现的。对阵列单元中的材料液晶分子施加电场，产生双折射现象[36]。利用对液晶分子相位的调控，实现液晶材料的光束扫描偏转。2006年，Raytheon公司首先实现了该技术的产品发明，生产的基于液晶扫描器件可以达±125mrad的偏转角度[27]。2006年，日本NTT公司生长出可实用的KTN晶体，然后根据电控光偏

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-4-图1-2声光束偏转工作原理示意图[23]1993年，Miller团队设计出了MEMS-DM技术，即微机电系统变形镜驱动原理[24]。如图1-3所示。其工作原理主要是通过对每个单元产生微小形变，最终总的作用成一个小角度旋转，实现偏转效果，实验室通过对每个单元上施加一个电压，驱动产生微小形变。2009年，BCM公司生产出了可以包含4000余单元的微机电系统变形镜产品[25]。图1-3微机电系统变形镜驱动结构[26]基于液晶材料的光束偏转的工作原理主要是利用的是液晶的相控阵实现的。对阵列单元中的材料液晶分子施加电场，产生双折射现象[36]。利用对液晶分子相位的调控，实现液晶材料的光束扫描偏转。2006年，Raytheon公司首先实现了该技术的产品发明，生产的基于液晶扫描器件可以达±125mrad的偏转角度[27]。2006年，日本NTT公司生长出可实用的KTN晶体，然后根据电控光偏


本文编号：3312523