Тема: Создание градиентных PPLN преобразователей

1. ФГБОУ Кубанский государственный университетПрограмма Стратегического развитияНаправление 1. Компонентная база оптоэлектроники и инфокоммуникационные технологии Тема: Создание градиентных PPLN преобразователей

2. Цель проекта • создание PPLN преобразователя на основе градиентных кристаллов ниобата лития предназначенного для преобразования лазерного излучения из одной спектральной области в другую спектральную область.

3. Реализованные задачи проекта: • получены объекты исследований – монокристаллы градиентного ниобата лития с нефоторефрактивной примесью и с градиентами концентраций лазерных ионов. • монокристаллические слитки для создания полированной пластины, исходной для создания PPLN. • изготовлен фотошаблон для полированных пластин • изготовлены PPLN-структуры различной толщины и длины • проведены комплексные спектрально-люминесцентные исследования образцов монокристаллов. • получен макет градиентного PPLN преобразователя

4. Технические характеристики PPLN преобразователя градиентные кристаллы ниобата лития • 1).высокое оптическое качество (однородность) • 2).низкая коэрцитивная сила, прикладываемая для переориентации доменов – не более 8-10 кВ/мм • 3).высокая оптическая стойкость к лазерному излучению – не менее 300 МВт/см2 при длительности импульса 10 нс на длине волны 1,064 мкм Экспериментальный образец преобразователя должен: • 1).обладать размерами от 5 мм длиной и 0,5 мм толщиной • 2).обладать периодом доменной структуры от 5 до 30 мкм • 3).работать с лазерами накачки с длинами волн 1,064мкм или 0,976 мкм

5. Лабораторное оборудование по получению монокристаллов

6. Оптическое качество (однородность) градиентных кристалловпо ИК спектрам колебаний ОН- групп

7. Оценка фоторефрактивной стойкости пластин для PPLN

8. Внешний вид маски-фотошаблона и нанесенный на кристаллическую пластину с ее помощью фоторезист в виде периодической структуры

9. Пластины из градиентного ниобата лития для PPLN преобразователя

10. Оборудование для исследований преобразователя в ТГц диапазоне терагерцовый спектрометр TERA K15 производства Menlo Systems, ФРГ

11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ • Из выращенных градиентных кристаллов ниобата лития, вырезаны и отполированы до оптического качества кристаллические пластины для изготовления PPLN-преобразователей, оптическими методами проведена оценка однородности пластин; • Рассчитана маска фотошаблона для создания преобразователей оптического излучения, период маски равен 29 мкм и при накачке такого преобразователя излучением лазера с длиной волны 1,053 мкм возможно получение излучения в области 1,5 мкм и 3,8 мкм; • Подобраны технологические режимы нанесения фоторезиста на пластину для преобразователя оптического излучения с помощью фотошаблона; • Запущен лабораторный стенд и апробирован процесс переориентации пластин площадью 0,785 см2, вырезанной из кристалла ниобата лития, толщиной 1 мм при значении разности потенциалов, прикладываемой к пластине 8-12 кВ, пропуская электрический ток 10 мкА в течение 11 с. • Подобран технологический режим и схема приложения разности потенциалов необходимой для переориентации доменов в преобразователе оптического излучения; • Изготовлен макет PPLN-преобразователя излучения на периодических доменных структурах в ниобате лития для исследования преобразования в том числе и в терагерцовом диапазоне; • Предложено совершенствование лабораторного стенда - сопряжения его с компьютером и управлением величиной подаваемой разности потенциалов и величиной тока и временем пропускания тока с ПК.

12. Спасибо за внимание!