Визначення оптичної однорідності монокристалів LiNbO3 для виготовлення активних елементів оптоелектронних пристроїв

Abstract

Викладено методологію досліджень оптичної однорідності великогабаритних монокристалів ніобату літію, призначених для виготовлення активних елементів електрооптичних та акустооптичних пристроїв управління лазерним випромінюванням. Наведено порядок операцій контролю, починаючи від процесу монодоменізації та встановлення хімічного складу і завершуючи виявленням світних точок та областей малокутового розсіювання світла. Встановлено, що контроль монодоменності на відміну від традиційного травлення у суміші кислот HNO3 та HF можна виконувати, спостерігаючи коноскопічну картину кристала у напрямку оптичної осі у поляризованому розсіяному світлі. Показано, що небажаного забарвлення, яке може виникнути у процесі монодоменізації, можна позбутись, не проводячи повторної монодоменізації, а виконавши відпал кристала у потоці кисню за температури близько 800 оС. Загальна інтегральна однорідність кристалів оцінюється полярископічними методами. Останні операції контролю провадяться шляхом дослідження розсіювання лазерного променя у двох взаємно перпендикулярних напрямках для виявлення світних точок та областей малокутового розсіювання світла. This paper presents the research methodology of large-sized lithium niobate single crystals optical homogeneity for the manufacture of active elements of electro-optical and acousto-optical laser radiation control devices. It demonstrates the order of control operations starting from single domain processing and chemical composition check and completing with the identification of scattering points and small-angle light scattering areas. It is established that single domain checking, unlike traditional etching in a mixture of HNO3 and HF can be performed by observing conoscopic pattern of the crystal towards the optical axis in polarized scattered light. It is found that undesirable coloring, which may appear during single domain processing can be cleared off by annealing in oxygen flow at about 800 °C. The total integral crystals homogeneity is estimated by polariscopic methods. The last control operation are held by means of the study of the laser beam scattering in two mutually perpendicular directions for the detection of scattering points and areas of small-angle light scattering.