[发明专利]具有梯度折射率效应的二次电光晶体及其制备与应用方法

权利要求书

1.一种具有梯度折射率效应的二次电光晶体材料，其特征是：

(1)具有通式M:KTa_1-xNb_xO₃的离子掺杂型电光晶体，具有钙钛矿结构，其中M＝Fe³⁺，Ni²⁺，Na⁺，Li⁺其中一种离子单掺、或M＝Cu²⁺，Fe³⁺，Sn⁴⁺，Ni²⁺，Ti⁴⁺，Na⁺，Li⁺两种双掺、或三种以上组合多掺；

(2)上述具有通式M:KTa_1-xNb_xO₃的晶体，其基质组分Ta/Nb在晶体中呈近均匀分布，掺杂离子M在晶体内部呈非均匀分布，浓度分布沿某晶体生长方向呈线性变化，掺杂离子浓度梯度变化范围为0.3～2at％/cm；

(3)上述具有通式M:KTa_1-xNb_xO₃的晶体，晶体内部折射率呈线性变化，其变化范围为32×10^-3-50×10^-3/mm。

2.如权利要求1所述的二次电光晶体材料，其特征是：二次电光晶体材料制备方法：根据晶体梯度折射率方向，结合晶体生长方向、结晶学方向，根据激光调制要求，制备M:KTa_1-xNb_xO₃晶体电光调制器件。

3.如权利要求2所述的二次电光晶体材料，其特征是：在同一块晶体样品不同方向上通光，分别实现激光传播方向调制和激光强度调制，具体步骤如下：

(1)将晶体按照不同切向加工成长方体块，六面抛光；矩形电极端面边长的尺寸范围为1～50mm，晶体厚度0.5～25mm；

(2)样品梯度折射率方向垂直于电场方向，且平行于样品表面；

(3)沿垂直于电场且垂直于梯度折射率方向进行激光偏转调制，激光偏振方向平行于电场方向，光束偏转方向垂直于电场方向且平行于梯度折射率方向；

(4)沿垂直于电场且平行于梯度折射率方向进行激光强度调制，强度调制激光偏振方向与电场方向呈45°；

(5)M:KTa_1-xNb_xO₃晶体调制样品温度控制采用TEC半导体控温模块，实施温度控制在样品居里点以上2～5℃。