[發明專利]利用飛秒激光在玻璃內部誘導析出取向可控的鈮酸鋰單晶的方法

無效

• 申請號: 201110044227.2
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102162132A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 范茬興;曾惠丹;伯特蘭·普梅內克;陳國榮;馬修·朗克里
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C30B29/30
• 分類號: C30B29/30;C30B1/02;C30B30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用飛秒激光在玻璃內部誘導析出取向可控的鈮酸鋰單晶的方法，通過聚焦透鏡將飛秒激光光束聚焦于玻璃表面下100-1000μm，嚴格控制激光的頻率、脈沖能量、激光的偏正方向、掃描速度以及掃描方向，可在玻璃內部控制鈮酸鋰晶體生長取向；飛秒激光的調控參數為：波長1030nm，頻率250-500KHz，脈沖寬度為240-300fs，脈沖能量為0.5-2.5μJ，聚焦透鏡數值孔徑0.4-0.8，掃描速度為0-210μm/s，激光偏正方向通過偏光器控制。

2.如權利要求1所述的利用飛秒激光在玻璃內部誘導析出取向可控的鈮酸鋰單晶的載體玻璃的制備方法，其特征在于制備方法如下：

按組成計算量稱取各種組成材料，其成分摩爾百分比為SiO₂∶Li₂O∶Nb₂O₅＝28％-50％∶25％-40％；25％-33％。采用傳統的熔融淬冷法制備，即將上述原料充分磨混均勻，置入石英坩堝或鉑金坩堝中，放入高溫熔爐中；在1350-1500℃下熔融1-5小時，使原料熔融成液態，并使熔料混合均勻。熔料恒溫加熱1-5小時后，從高溫爐子中取出坩堝，并將坩堝中熔料快速倒入事先預熱的模具上形成玻璃樣品，將玻璃樣品放入500-600℃的爐子中，緩慢降溫退火12-36小時，退火后的玻璃經切割、拋光等處理，即可得到淡黃色透明的玻璃載體；最后通過將飛秒激光聚焦于玻璃內部某一點，利用軟件和工作平臺控制樣品移動進行輻照實驗。

3.根據權利要求2利用飛秒激光在玻璃內部誘導析出取向可控的鈮酸鋰單晶的方法，其特征是所使用飛秒激光的參數為：

飛秒激光頻率v＝250-500千赫茲(kHZ)，脈沖波長λ＝1030納米(nm)，聚焦物鏡的數值孔徑NA＝0.4-0.8，脈沖周期τ＝240-300飛秒(fs)，聚焦深度h＝100-1000微米(μm)，掃描速度V＝0-210微米每秒(μm/s)，每個脈沖的能量E＝0.5-2.5微焦(μJ)，激光偏正方向通過偏光器控制。

4.根據權利要求3利用飛秒激光在玻璃內部誘導析出取向可控的鈮酸鋰單晶的方法，其特征是在飛秒激光輻射之后鈮酸鈮單晶的表征方法為：

樣品準備：沿著垂直于所寫或者掃描晶體線的方向將樣品切斷，然后對其斷面進行鏡像拋光，最后用摩爾濃度為10％的氫氟酸(HF)腐蝕2-5分鐘。由于斷面處被激光輻射部分的玻璃有晶體析出，導致其腐蝕速率相對較慢，通過HF處理后，利用光學顯微鏡可以比較清晰地觀察到激光痕跡。

晶體取向表征：本發明利用電子背散射衍射(Electron?Backscattered?Diffraction，簡稱EBSD)對處理后斷面上的激光痕跡進行晶體結構以及微區取向分析。