[发明专利]一种无损寻找石英晶体光轴方向的方法

说明书

本发明涉及光学材料，属于光学材料加工领域。一种无损寻找石英晶体光轴方向的方法，首先向石英晶体入射红外光，测定反射光频率；然后调整入射红外光频率，使之在850cm^‑1～750cm^‑1范围扫描；然后360度范围内调整石英晶体的方向，直至反射光谱由双峰转换为单峰，即确定入射红外光与反射红外光之间的中线方向即为光轴方向。该方法能够迅速确定晶体的光轴方向。同时相比于现有光学打磨肉眼识别技术，本技术能够适用于各种表面形貌的石英晶体，而且无需对样品进行处理，所有样品均可上机测试。与当前国内外同类技术相比，本方法效率高、成本低、无毒环保、操作方便，突破了传统的方法，且适用于大小不同、表明形貌各异的石英样品。

技术领域

本发明涉及光学材料的加工，尤其涉及一种无损寻找石英晶体光轴方向的方法。

背景技术

各向异性晶体内存在沿着此方向不产生双折射的轴向，在此轴向上光线在各向异性晶体内不产生双折射的方向，此方向称为此晶体的光轴方向，简称为晶体光轴。晶体光轴实际是标识晶体内部粒子阵列排布方向的参数，对利用晶体各向异性性质具有非常重要的作用。

压电石英指具有压电效应的石英晶体，在光电工业制造领域被广泛用来制作石英钟、振荡器、谐振器、滤波器、高频振荡器等，进而应用在大量精密仪器仪表中。由于石英晶体是各向异性的，沿着不同的方位进行切割，就得到不同的几何切型晶片。每一种切片都以一定几何切型为依据，表现出力电转换类型、转换效率、压电系数、弹性系数、介电常数、温度特性和谐振频率的不同,这直接关系到传感器的设计、制造和使用性能。因此，石英晶体在加工成压电石英前需要对石英晶体进行定向，首先要找准光轴方向。

传统的石英定向通常有两种方法，一是根据晶面的发育特征进行定向，石英晶体一般发育有六方柱、菱面体、三方双锥等单形面，而光轴平行于石英柱面交棱；另一种方法可借助锥光镜，寻找石英光轴方向特有的空心同心圆形干涉图(俗称“牛眼”干涉图)，观测到牛眼干涉图时平行视线方向为石英光轴方向。但这两种方法有极大的局限性：①如果晶体表面存在破损无法识别较为完整的晶面，就难以定性各个晶面相交关系，从而无法给晶体定向；②当晶体表面或表层存在杂质或晶面磨损时，会影响晶体透光性，在锥光镜下无法观测干涉图。自然产出或人工生长的大量优质晶体表面形态不佳的情况极为常见，如果先对晶体表面进行切磨，势必花费较大精力、物力，且不可避免地对晶体造成损耗。

因此，无损快速准确地寻找石英晶体光轴方向，具有极大的生产应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无损寻找石英晶体光轴方向的方法，解决现在晶体光轴寻找过程复杂、效率低下的问题。

技术方案

一种无损寻找石英晶体光轴方向的方法，步骤包括：

步骤1.向石英晶体入射红外光，测定反射光频率；

步骤2.调整入射红外光频率，使之在850cm^-1～750cm^-1范围扫描；

步骤3.360度范围内调整石英晶体的方向，直至反射光谱由双峰转换为单峰，即确定入射红外光与反射红外光之间的中线方向即为光轴方向。

进一步，所述双峰包含801cm^-1～795cm^-1的峰A和783cm^-1～777cm^-1的峰B，当峰B消失时，即确定入射红外光与反射红外光之间的中线方向即为光轴方向。