[发明专利]电光单晶元件、该元件的制造方法以及使用该元件的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2012年4月4日提交的美国临时申请No.61/686,350和2013年3月18日提交的美国临时申请系列No.61/802,796的优先权，这些申请的全部内容均以引用方式全部并入本文。

本公开所选的附图

图2A

背景技术

技术领畴

本发明涉及新型电光(E-O)晶体元件、其应用及制造方法。更具体而言，本发明涉及在多种调变、通讯、激光和电光工业用途中显示出有用的超高效(横向和纵向)线性E-O系数和极低半波电压Vπ的E-O晶体元件。

相关领畴的描述

由于PMN-PT基铁电弛豫晶体的超高的压电性质(例如电应变，比传统的压电材料高一个数量级)和超过90％的机电耦合系数，所以所述的晶体近来得到很好的发展。这些晶体已经用于压电应用中，特别用于声传导装置，例如超声成像和声纳换能器。沿<011>极化的PMN-PT和/或PZN-PT基晶体的完全各向异性压电特征已经很好地记载。这些内容可以记录于申请人的早期公开中，这些文献的内容以引用方式全部并入本文：

●P.Han,W.L.Yan,J.Tian,X.L.Huang,andH.X.Pan.“Cutdirectionsfortheoptimizationofpiezoelectriccoefficientsofleadmagnesiumniobate-leadtitanateferroelectriccrystals”.Discoveryofd36shearmode,Appl.Phys,Letter.86,No.1,2466,(2005)；and

●P.Han,J.Tian,andW.Yan,BridgmangrowthandpropertiesofPMN-PTsinglecrystals,inAdvanceddielectric,piezoelectricandferroelectricmaterials:Synthesis,characterizationandapplications,Z.G.Ye,Ed.,1stEd:WoodheadPublishingLtd.,2008,p.600-632.(Thesummaryoflarge-sizedPMN-PTcrystalsgrowthbymodifiedBridgmanmethodandcharacterizations).

已经报道了上述沿<001>极化的和沿<111>极化的PMN-PT和PZN-PT铁电晶体的线性E-O效果，但是由于结果对于商业用途是无用的，所以没有被鼓励或推进。这些结果记录于以下公开中，这些文献的全部内容同样以引用方式全部并入本文。

●YuLu,Z.Y.Cheng,S.E.Park,S,.FLiuandQ.M.ZhanglinearElectro-Opticeffectof0.88Pb(Zn1/3Nb2/3)O3singlecrystal,Jpn.JAppl.PhysVol.39No.1,January,2000.

●X.M.Wan,D.Y.Wang,X.Y.Zhao,HaosuLuo,H.L.W.ChanandC.L.Choy.Electro-Opticcharacterizationoftetragonal(1-x)Ob(Mg1/3Nb2/3)O3singlecrystalsbyamethodSenarmontSetupSlidstatecommunicationsVol.134547-551(2005).

●L.S.Kamzina,RuanWei,G.Li,J.ZengandA.Ding.Electro-OpticalpropertiesofPMN-PTcompounds:singlecrystalsandtransparentferroelectricceramics.Physicsofsolidstate,Vol.52.No.102142-2146(2010).(OriginalRussiantext).

●EnweiSun,ZhuWang,RuiZhangandWenwuCao.Reductionofelectro-optichalf-wavevoltageof0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)3-0.07PbTiO3singlecrystalthroughlargepiezoelectricstrain.OpticalMaterialsVol.33.m549-552(2011).