2。1TeO2晶体的测量与加工 10

2。1。1TeO2晶体的初步测量 10

2。2 TeO2晶体物理性能的测定 20

2。3 TeO2晶体的缺陷检测 21

第三章 结果与讨论 28

3。1晶体的生长与生产的讨论 28

3。1。1晶体的生长 28

3。1。2 缺陷分析 28

第四章 结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章绪论

1。1引言

二氧化碲（TeO2）晶体是一种具有高品质因数的声光材料。有良好的双折射和旋光性能，沿[110]方向传播的声速慢；日过在同样通光孔径的条件下，用TeO2单晶制做的声光器件的分辨率可有数量级的提高，响应速度快，驱动功率小，衍射效率高，性能稳定可靠等优点。

二氧化碲（TeO2）晶体有三种结晶形态。四方晶系的金红石型结构，正交晶系的板钛矿型结构和金红石型结构变形的亚金红石型结构。人工合成的的二氧化碲（TeO2）晶体属于四方晶系，点群为D4—422，点群为D4 - 422,和空间群P41212和P43212。TeO2晶体熔点低,733oc 6。0g/cm3,密度,纹理清晰,高折射率(NE = 2。430,没有= 2。074),可见光透过率和高光,弹性系数,在传播的< 110 >方向的剪切波速度很低(仅617m/s),慢剪切波具有很高的价值优势(声与光M2=n6p2/PV3= 793×10-18 S3/g),更好的光比其他材料;(001)沿x轴的平面和横35。9o角方向传播的零温度系数,而且具有很高的价值和声光(M = 1200×10-18 S3/g)。

表1 TeO2晶体的物理性能

Chemical Formula TeO2

Melting temperature/ °C 733

Crystal Class Tetragonal

Refractive index o=2。18

e=2。32

Transitivity >70%at632。8nm

Thermal Expansion at 293K, 1/k

Parallel to <110>

Parallel to <001>

19。5×10-6

6。10×10-6

AO Figures of Merit

M1, cm2, sec/g(shear/longitudinal)

M2, cm3/g(shear/longitudinal)

(68。6/142) ×10-7

(1200/34。5) ×10-18

自从TeO2晶体成功实现人工生长以来，已经有将近50多年的发展历程。四方晶系变形金红石结构所形成的各项异性，给TeO2晶体的大尺寸生长制造了障碍，但同时也为该晶体带来了优异的声光性能。在上世纪90年代以前，TeO2晶体的应用全部集中在声光器件方面。从1991年开始，科学家们才开始关注TeO2 晶体由于130 Te 高自然丰度所带来的双β衰变特性，并由此开拓了TeO2晶体

在中微子研究领域的应用。近年来，随着晶体质量和实际应用的共同推动，

TeO 2晶体在声光器件和中微子研究两方面的应用均取得了新进展。

二氧化碲晶体是一种具有声光效应的材料，（超声波通过介质的同时会造成介质的弹性形变，当光通过这种形变的介质时，会发生衍射现象，这种现象称为声光效应）而二氧化碲因其含有高品质因子，在相同通光孔径下，用二氧化碲单晶制做的声光器件的分辨率可有巨大的提升，这种提升表现为响应速度的加快，驱动功率的减小，衍射效率的提高，性能稳定变得更可靠。它是制做声光偏转器、调制器、谐振器、可调滤光器等各类声光器件的最理想单晶材料。利用二氧化碲晶体声光偏转性能制作的声光偏转器广泛应用于激光排照系统，如激光复印机，激光扫描仪，激光传真机等；利用二氧化碲晶体的声光可调谐性制作的滤波器可以适用于体育场馆、高楼的动态广告显示平台和动态灯光照明系统的控制；以及声光可调谐滤波器可以分别对红绿蓝三基色的三个激光器进行调制，可以播放大屏幕的激光电影，亦可制作大屏幕显示器；利用二氧化碲晶体制作的分光仪可以应用于天文观测以及宇宙探测；在光纤通讯领域利用二氧化碲晶体制作的声光偏转器可以在1300nm—1500nm波段中产生1024个通道制作成为光开关可以让特定波长的光信号通过；另外，利用二氧化碲晶体制作的声光偏转器可以应用于火箭制导，利用二氧化碲晶体的声光可调谐滤波器制作成的色谱仪可以工作在可见光和红外波段。由于130Te的自然丰度为34%，不必对其进行浓缩，所以用130Te制备的二氧化碲晶体可以应用于双β衰变实验的衰变源。