Кристаллы квантовой и нелинейной оптики - Блистанов А.А.
ISBN 5-87623-065--0
Скачать (прямая ссылка):
PbO 223 0,175 TazOs 446 0,133
BiOj 70 0,220 SOj 80 0,177
CO: 72 0,265 СЮ5 100 0,360
A12Oj 102 0,214 SeOj 127 0,165
СггОз 152 0,270 MoOj 144 0,241
МпгОз 158 0,300 TeOj 175,6 0,607
FezOj 160 0,360 WOj 235 0,133
AS2O3 198 0,225 UOj 286 0,134
335
V2=cTjM,
(16.2)
где с = 8-1О3 см г/(скал) для ряда кислородных соединений (рис. 16.2). Величины молекулярных масс для ряда оксидов приведены в табл.
16.2. В обзоре [1] даны аналогичные зависимости для галоидных и полупроводниковых кристаллов.
Наряду с М2 и К величиной, прямо определяющей рабочие характеристики АО устройств, является затухание звука в кристалле. Для области частот Qx « 1 (т время релаксации фононов) коэффициент затухания акустических волн у хорошо определяется [1] выражением (Дб/см)
у = 0,686 Г2С12кТ/рУ5, (16.3)
где Г - коэффициент Грюнайзена;
к - константа Больцмана;
Г -температура.
Как следует из (16.3), в материалах с низкими скоростями звука затухание звука должно быть большим. Экспериментальные данные хорошо подтверждают это положение. В результате возникает неблагоприятная корреляция между Мг и затуханием звука: кристаллы с большим Мг обычно характеризуются большим затуханием, что снижает преимущество кристаллов, обладающих большим Мг. Для некоторых применений могут оказаться предпочтительными кристаллы, не обладающие рекордными Мг, но зато имеющие низкое затухание. Все же характер корреляции между Мг и затуханием таков, что Мг возрастает быстрее, чем затухание звука и, следовательно, произведение МгЪв в выражении (14.65) с ростом Мг должно возрастать. Это позволяет считать, что в большинстве случаев, преимущества в величине Мг делают кристалл перспективным для акустооптического применения.
V,CM/C
Рис. 16.2. Зависимость скорости звука V от отношения температуры плавления Тш, к средней атомной массе кристалла М
/й,см3срад/е
336
Таблица 16.3. Акустооптические свойства кристаллов с у < 10 Дб/(см ГГц2) [1]
Tt — *4. ГО 00 ^^ОЧО^ГО го оо оо ш о о
С© 0- ~ Г* VO — fN in IО ^ ® OS — VO ГО СО да- 0~ ^ 0- <о
— ~ ^ о- О 0*~ о' о" о" —" ГЧ ^ Г-: го —" СХЭ r-i 00 гя 'ft
<Ь .и
т;г
СЧ 'О ^ !Г* ir> ГО О 00 00 Ю О N - г- м «з (N , fN
' °1 ^ ^ О п СО^ Г"; ^ ГО^ - СТ\ 'О 1Л СЛ —^ ^ 'Л
<N o' о 0- ©' о" ©” Г-Г “ ГО* ~ •- ©С 1Л ©С го оо" ^ ^ —Г
^•W-»_.f.rs00 — ^ ~ч — — ©I/O I/O I/O ГО 00 оо ^ © 40 ^
- « S' ^ S' ~ N ¦* М ¦* Ч оС - п»оГ»о U1
— ^0СЛГ'Г-© ГО ^ ON — tt ^5 (N 00 in ’f ГО rN t/-, i/O Г-J ^
00 © ©\
СЧ psj
¦o 00
<N гм“ rs —- - - N N и N N
gv ГО __ ^ I
: >л in 1л^ ''i,,:‘,i‘*t -i in is 4 :
>N IN * J^,JN«INPM rs - _r ГО ГО ,
v S 1 i |l И
к с
>- s
e
JB
n
ST
<
& и 5 s
1 s
b
s
ft,
X
a a
g 3 ~ S'
H §.H §.H§ Ha:
С с
го ©^
— с“Г rs
©^ 1Л 1Л \о so —“
©\ Г- ©\ О (N о го
-- in 1Л ^ в- SO ©^
'О ГО — — 00 W>
— 1Л М (N fO М 00 — с*! г- ГО С-J U0
гч оо^ го 0- ©л оо о\ ^ оо ‘/1 го оо_ ^
г^го^и-Г — оог^^го — го ^ ^ 'О ©С —
— © — © — © © ©© — © — ©©©©© © — — © — © ©©©©© — ©ф© ©©©©©©© — ©©© — •—© ® ® — ® м ?-?- “‘ ?2* d-d- d- 2-2- — —•*..—l
h^h^Co<4jh^KjCo^Coi^kJi«^hJi«^Coi«^hJ
Г-* V
сч —
^-Kovosforitotnrotn го го го го.-, ¦
*ч »ч »ч »'i »•» ,а ,л оо оо го го го го го го го го го го X v~
SO 'О VO vp VO VO » > >Л 1Л ЧО 'О SO vo v© v© ЧО ^ Ф О <Л
©~ o’ о o'
© ©
©©©©©©
О о в ? Ь z
I-) J
«2
<
u
<
s
u
s
о
E—
о
p
s
о
337
Таблица 16.4. Акустооптические свойства кристаллов с у > 10 Дб/(см-ГПд2) [1]
5
§
— © fN «3-
«оооЯ'Ч-.йПЧ
oooo^oo'^Sg^SS
§ '*¦ O' ^ ~T
(N (S - (N УО ^ 00 rN ^ 0©
to РЛ »Л 00 to (NN^
O^INifl-O-tfyOtv
'O Os (N О 't ул О О ? _ NO tO _ »П 00
«N Os^.SO*^" g g ff (N «О О —
^ tO 00 — — <4 <N p^, y->
(N SO tO <N .
(N (N (N <N
— oooooo Moo^ oo 2 ^
- - 'Л •л ^ с* «Я S **18 !S ^
~Г #чГ — — — <ч ^ /чГ ~T tN
u S
s s s я ? «
1 s
2 e.
<e о
3 с
O'
С
®
; 3 =
о
о.
С
fT4
я u u ^ s
vo oo in
(N (N tN tO tO
о 1Л <л >o о — <ч to — r*.
“Л. — °®. '¦Я ' 'Л, so ^ oo^ —
VO* — (N ^ to" in" <N U"T to* ^
— _ © —
О О О О
оо.—. о.
• 4 • О О О o'— о — о — — о о
* N * о ООоОО-ООО--
-^Г г*- Т Г]
to g >n <n to
<N ^ in \0 >n"
to to to to to to № to to to
to to n to n to to to to to
SO SO NO NO SO NONO NONONO
©¦ о о* о" о* o' о" о" о* о*
ГО СО со ГО to to w-.w-.w-.tototo to со to to to со ГО to to to to n to in to
NONONONOSONOOOONONONONO — NO
о о о о о о
0 0 0 0—0
о
о
S
9
о
о
?
a
a. a
qo
<
со
!/5
«И U и
15 н о 00 с
N
СО U
с н
N С
rA N
П С
338
Классификация материалов с учетом затухания дана в обзоре [1] и в табл. 16.3 и 16.4. В табл. 16.3 и 16.4: L - продольная волна, S - поперечная волна. Знаки \\ и J. означают, что направление поляризации световой волны параллельно или перпендикулярно акустическому волновому вектору соответственно. Взяв в качестве меры акустического затухания величину у, автор [1] условно разделил все кристаллы на две группы: кристаллы с большим затуханием [у > 10 Дб/(см-ГГц2)] и кристаллы с малым затуханием [у < 10 Дб/(см-ГТц2)]. Кристаллы с большим Мг имеются и в той и в другой группе, хотя в первой группе (кристаллы с малым затуханием) Мг в среднем ниже и кристаллов с низким Мг существенно больше, чем во второй группе.
