[实用新型]一种新型周期极化畴反转结构晶体的制备装置

说明书

本实用新型公开了一种新型周期极化畴反转结构晶体的制备装置，包括真空腔，真空腔的底部设置有样品台，样品台上设置有铁电晶体，铁电晶体的底面刻蚀有周期性电极，周期性电极接地，铁电晶体的上方设置有S型或螺旋形电晕线，电晕线连接气体源和高压电源。本实用新型采用的S型或螺旋形电晕线能够在产生均匀电场的同时有效地消除趋肤效应引起的尖端放电，有效改善了极化电场的均匀程度，提高良品率。

技术领域

本实用新型涉及一种新型周期极化畴反转结构晶体的制备装置，属于周期极化畴反转晶体的制备领域。

背景技术

晶体铁电畴的周期性极化反转可以简便并且有效的实现准相位匹配，它作为获得高效倍频光输出的重要手段，已被广泛的应用于激光倍频、光参量振荡等非线性光学领域，是高密度光学存储、光通讯以及激光测量等应用中所需光源的核心组成部分。

目前制备周期极化畴反转晶体最常用的方法是外加电场法，通过制作周期性掩膜版将周期性电极转刻到晶体+C面，随后外加电压进行极化，从而实现晶体的周期极化畴反转。在文献（M.Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, First-order quasi-phase matched LiNbO3 waveguide periodically poled by applying an externalfield for efficient blue second-harmonic generation, Appl. Phys. Lett., vol.62, no. 5, 1993, pp. 435-436）中首次实现了外加电场法制备周期性畴结构的晶体。文中在晶体+C面加周期性电极并接地，晶体-C面加平板铝电极并施加脉冲电压，从而在晶体中产生高压电场，制备出了0.2mm厚的周期极化畴结构的铌酸锂晶体。由于电源与平板电极接触范围小，此种产生高压电场的方式难以形成均匀的电场，电压过高时电极易被击穿，故所形成畴的深度较浅。

在专利（徐长青、张仁世、乔纳森·马克尔，在非线性铁电基板上制作畴反转结构的方法，实用新型，申请号：200780035798.1）中，徐长青等人采用多个规则排列的电晕炬来提供外加电场，其中，晶体+C面加周期性电极并接地，晶体-C面加电晕炬进行电晕放电，释放的电荷与铁电晶体接地电极间形成极化电场，并通过控制电晕炬的排列使极化电场呈均匀分布。由于所用电晕炬形状在高压下会由趋肤效应引起尖端放电，影响电场的均匀分布，降低产品的良品率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新型周期极化畴反转结构晶体的制备装置，解决了电晕炬带来的电场分布不均匀问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种新型周期极化畴反转结构晶体的制备装置，包括真空腔，真空腔的底部设置有样品台，样品台上设置有铁电晶体，铁电晶体的底面刻蚀有周期性电极，周期性电极接地，铁电晶体的上方设置有S型或螺旋形电晕线，电晕线连接气体源和高压电源。

S型电晕线的两端从真空腔侧壁引出。

螺旋型电晕线向中心处逐步螺旋升高，位于中心的一端从真空腔顶部引出，另一端从从真空腔侧壁引出。

真空腔包括腔体以及与腔体连通的真空泵。

样品台上开设有通道，通道的一端朝向铁电晶体底面，通道的另一端连接真空泵。

还包括控制铁电晶体温度的温控装置。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型采用的S型或螺旋形电晕线能够在产生均匀电场的同时有效地消除趋肤效应引起的尖端放电，有效改善了极化电场的均匀程度，提高良品率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为S形电晕线结构的示意图；