《無機晶體電光效應的理論探索及新型電光晶體的研製》是依託山東大學，由王繼揚擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：無機晶體電光效應的理論探索及新型電光晶體的研製
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：王繼揚
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
電光晶體是一類重要的功能晶體，高技術套用對電光晶體的需求迫切，新型電光晶體的探索和研製受到人們越來越大的重視。. 本項目以探索和發現新的電光晶體為目標，從無機晶體微觀結構和巨觀電光效應的關係出發，開展無機晶體電光效應理論探索，發展有利於指導電光晶體研究的理論模型。在此理論指導下，設計和探索有利產生高電光效應結構的晶體，發現和篩選新的電光晶體；完善晶體生長方法和測試方法，生長優質電光晶體。同時，通過巨觀對稱性與實用電光器件關係研究，在適於電光套用的點群中獲得新的電光晶體。在成功生長和套用旋光-電光晶體矽酸鎵鑭的基礎上，在矽酸鹽、硼酸鹽和鎵酸鹽體系中生長電光晶體，並探索新電光晶體的套用。. 課題完成時將獲得2-3種新的有優良性質的電光晶體，進一步拓展旋光-電光開關的套用，為建立電光晶體理論奠定基礎。
結題摘要
國家自然科學基金重點項目“無機晶體電光效應的理論探索及新型電光晶體的研製”立項後，圍繞無機晶體電光效應的理論探索及新型電光晶體的研製的總體目標，開展了無機電光晶體及器件實用化的理論和實驗探索。從晶體電光效應與晶體介電性質和非線性效應的定量關係出發，發現電光效應主要由電子和離子兩項貢獻，提出了在基團理論框架下晶體折射率計算方法，實現了對數十種含獨立基團的硼酸、碳酸鹽體系各向異性折射率的準確計算,還預言了多種可能的硼酸鹽晶體的各向異性折射率，為進一步的新材料探索提供關鍵數據，結果有助於通過結構設計、剪裁獲得特定需要的折射率大小的晶體材料。從晶體物理的基本原理出發全面推導了除三斜晶系外各個晶系的電光係數的表達式和各個可能被套用的電光係數，並根據實際情況判斷其實用性，最後從中總結出從對稱性判斷何種晶系、何種點群晶體適用電光套用的規律。搭建由四種不同波長（分別為1064nm，632.8nm，532nm，和408nm）的單光束偏振法電光晶體測試平台，能夠基本滿足不同電光晶體的測試需要，為下一步尋找和篩選優質新型電光晶體打下堅實的基礎。在理論指導下探索了從單斜到立方晶系的功能晶體27種，驗證了晶體理論體系，並篩選出6類晶體進行了重點研究，發展了紫外雙折射晶體。在實用電光晶體研製中，發展了功能晶體生長技術，提高了鈮酸鋰電光晶體光開關效果；以旋光性電光晶體器件套用為目標，研究晶體電光/旋光功能互動理論，以具有旋光性的電光晶體矽酸鎵鑭為研究對象，提出並驗證新型電光器件設計思想，在獲得光學級矽酸鎵鑭晶體基礎上，拓寬了電光晶體LGS的新套用波段，發展了可實用的中紅外大能量脈衝雷射電光開關，獲得國際最優結果，為稀缺的中紅外電光開關提供新品種，並推動我國雷射技術和器件設計的發展。發展功能複合/互動理論，獲得新型電光器件和自調製脈衝晶體和器件，簡化雷射腔結構，獲得良好效果。拓展光開關體系，通過能帶調製發展了新型被動光開關，通過功能複合發展了新型自調製脈衝晶體器件，為功能晶體發展提供新思路。 項目執行期間，發表學術論文35篇，授權專利10項、申請4項，培養研究生8人（博士研究生4人，碩士研究生4人）。 圓滿完成項目預定目標。
