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铌酸锂

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铌酸锂

中文名称:
铌酸锂
CAS号:
12031-63-9
英文名称:
LITHIUM NIOBATE
MF:
LiNbO3
MW:
147.85
EINECS:
234-755-4
Mol File:
12031-63-9.mol

铌酸锂 性质

熔点 
1275°C
密度 
4,659 g/cm3
折射率 
2.3055 (457 nm 160℃)
形态
Powder
颜色
white
水溶解性 
Soluble in water.
稳定性
Stable. Incompatible with strong oxidizing agents.
CAS 数据库
12031-63-9(CAS DataBase Reference)
EPA化学物质信息
Lithium niobium oxide (LiNbO3) (12031-63-9)
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铌酸锂 用途与合成方法

铌酸锂晶体

铌酸锂晶体是1965年由前苏联Fedulov和美国Ballman合成。历经四十多年的发展,铌酸锂不仅成为非常重要的非线性光学晶体,而且随着化学计量比铌酸锂晶体和准相位匹配技术(QPM)的发展,仍然是目前非线性光学晶体研究领域的热点。
铌酸锂晶体常被简写作LN或LNB,熔点约1253℃,负单轴晶,三方晶系,透光波段0.4-5μm。铌酸锂集多种物理效应于一身,具有压电、电光、非线性、光电、光折变、双折射、热释电和激光活性等效应。
铌酸锂晶体制作的光波导基片、电光调Q开关、声表面波器件、双折射楔角片、超晶格结构等,广泛应用在波导调制器、激光陀螺、调Q激光器、叉指滤波器、光隔离器、光环行器、光参量振荡器等器件中,这些器件在光通讯、航空航天、军工、电子行业及科学研究等领域占据重要的地位。

铌酸锂的结构及物理属性

晶体结构:
Trigonal, Space group R3C, Point group 3m
单元参数
a=5.148Å , c=13.863 Å
熔点
1253°C
居里温度
1140°C
莫斯硬度
5
密度
4.64 g/cm3
光学均匀性
~5x10-5/cm
透明度范围
420nm-5200nm
吸收系数
~0.1%/cm@1064nm

光学特性

透明度范围
420-5200nm
光学均匀性
~ 5 x 10-5 /cm
1064nm的折射率
ne = 2.146, no = 2.220 @ 1300 nm
ne = 2.156, no = 2.232 @ 1064 nm
ne = 2.203, no = 2.286 @ 632.8 nm
非线性系数
d33 = 86 x d36 (KDP)
d31 =11.6 x d36 (KDP)
d22 = 5.6 x d36 (KDP)
  电光系数
gT33 = 32 pm/V, gS33 = 31 pm/V,
gT31 =10 pm/V, gS31=8.6 pm/V,
gT22 = 6.8 pm/V, gS22= 3.4 pm/V,
半波电压,直流,
 3.03 KV
4.02 KV
损坏阈值
100 MW/cm2 (10 ns, 1064nm)

Sellmeier 方程式 (l in mm):
n2o=4.9048+0.11768/(λ2-0.04750)-0.027169λ2
n2e=4.5820+0.099169/(λ2-0.04443)-0.02195λ2
说明:
波前畸变: 小于λ/4 @ 633 nm
尺寸公差: (W ± 0.1 mm) x (H ± 0.1 mm) x (L ± 0.2mm)
通 光孔径: 中心区域> 90%
平面度:小于 λ/8 @ 633nm
波前畸变: 小于λ/8 @ 633nm
角度公 差: < ± 0.5°

美国研发铌酸锂制造新技术

铌酸锂是最广泛使用的光电材料之一,其电光特性出众,这意味着它可以有效将电子信号转换成光信号。铌酸锂调制器是现代通信技术的支柱,其可以将电子数据转换为光缆末端的光信息。但是,使用铌酸锂却难以小规模地制造高质量器件,迄今为止,这一难题排除了铌酸锂在实用集成片上的应用。日前,哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员已经开发出一种技术,使用铌酸锂制造高性能光学微结构,从而打开了通往超高效集成光子电路、量子光子学及微波—光转换等领域的大门。

化学性质 

铌酸锂晶体简称LN,属三方晶系,钛铁矿型(畸变钙钛矿型)结构。相对密度4.30,晶格常数α=0.5147 nm,c=1.3856 nm,熔点1240℃,莫氏硬度5,折射率n0=2.797,ne=2.208(λ=600 nm),界电常数εs11=44,εs33=29.5,εT11=84,εT33=30,一次电光系数γ13=γ23=10×10-12m/V,γ33=32×10-12m/V.Γ22=-γ12=-γ61=6.8×10-12m/V,非线性系数d31=-6.3×10-12 m/V,d22=+3.6×10-12m/V,d33=-47×10-12m/V。铌酸锂是一种铁电晶体,居里点1210℃,自发极化强度50×10-6C/cm2'。经过畸化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料,同时具有光折变效应。U

用途 

在微波技术中用于调Q开关、光电调制、倍频、光参量振荡;掺加一定量的铁和其他金属杂质的LN晶体,可用作全息记录介质材料。也用于相位调解器、相位光栅调解器、大规模集成光学系统。还广泛用于红外探测器、高频宽道带滤波器等。

生产方法 

提拉法以碳酸锂、五氧化二铌为原料制备铌酸锂:将碳酸锂和五氧化二铌放入铂金坩埚中,沿(001)方向生长晶体。为得到优质无色透明圆柱体,必须在晶体生长的两个方向的两个端面的温度略高于居里温度时,再加一个适当大小的电场,形成晶体后将晶体冷却至室温,即制得铌酸锂晶体。

安全信息

安全说明 
22-24/25
WGK Germany 
3
RTECS号
QT9800000
TSCA 
Yes

MSDS

  • 语言: Chinese提供商: ALFA
  • 语言: English提供商: ALFA

铌酸锂 上下游产品信息

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2016-04-08
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