Polerowane, bez powłoki 4h Semi Sic Single Crystal Rod Lens o wysokiej czystości

Zastosowanie SiC

Kryształ SiC jest ważnym materiałem półprzewodnikowym o szerokiej przerwie wzbronionej.Ze względu na wysoką przewodność cieplną, wysoki współczynnik dryftu elektronów, wysoką siłę pola przebicia oraz stabilne właściwości fizyczne i chemiczne, jest szeroko stosowany w wysokich temperaturach, w urządzeniach elektronicznych o wysokiej częstotliwości i dużej mocy.Do tej pory odkryto ponad 200 rodzajów kryształów SiC.Wśród nich dostępne są komercyjnie kryształy 4H- i 6H-SiC.Wszystkie należą do grupy punktowej 6 mm i mają nieliniowy efekt optyczny drugiego rzędu.Półizolujące kryształy SiC są widoczne i średnie.Pasmo podczerwieni ma wyższą przepuszczalność.Dlatego urządzenia optoelektroniczne oparte na kryształach SiC doskonale nadają się do zastosowań w ekstremalnych środowiskach, takich jak wysoka temperatura i wysokie ciśnienie.Udowodniono, że półizolujący kryształ 4H-SiC jest nowym rodzajem nieliniowego kryształu optycznego w średniej podczerwieni.W porównaniu z powszechnie stosowanymi nieliniowymi kryształami optycznymi w średniej podczerwieni, kryształ SiC ma szeroką przerwę energetyczną (3,2 eV) ze względu na kryształ., Wysoka przewodność cieplna (490W/m·K) i duża energia wiązania (5eV) pomiędzy Si-C, dzięki czemu kryształ SiC ma wysoki próg uszkodzenia lasera.Dlatego półizolujący kryształ 4H-SiC jako kryształ nieliniowej konwersji częstotliwości ma oczywiste zalety w wytwarzaniu lasera średniej podczerwieni o dużej mocy.Zatem w dziedzinie laserów dużej mocy kryształ SiC jest nieliniowym kryształem optycznym o szerokich perspektywach zastosowań.Jednak obecne badania oparte na nieliniowych właściwościach kryształów SiC i związanych z nimi zastosowaniach nie są jeszcze zakończone.Niniejsza praca traktuje nieliniowe właściwości optyczne kryształów 4H- i 6H-SiC jako główny materiał badawczy i ma na celu rozwiązanie podstawowych problemów kryształów SiC w zakresie nieliniowych właściwości optycznych, aby promować zastosowanie kryształów SiC w tej dziedzinie optyki nieliniowej.Przeprowadzono szereg powiązanych prac teoretycznie i doświadczalnie, a główne wyniki badań są następujące: Najpierw badane są podstawowe nieliniowe właściwości optyczne kryształów SiC.Zbadano zmienną temperaturową refrakcję kryształów 4H- i 6H-SiC w zakresie widzialnym i średniej podczerwieni (404,7nm~2325.4nm) i dopasowano równanie Sellmiera na zmienny temperaturowy współczynnik załamania światła.Do obliczenia dyspersji współczynnika termooptycznego wykorzystano teorię modelu pojedynczego oscylatora.Podano wyjaśnienie teoretyczne;badany jest wpływ efektu termooptycznego na dopasowanie fazowe kryształów 4H- i 6H-SiC.Wyniki pokazują, że na dopasowanie fazowe kryształów 4H-SiC nie ma wpływu temperatura, podczas gdy kryształy 6H-SiC nadal nie mogą osiągnąć dopasowania fazowego do temperatury.stan.Dodatkowo zbadano współczynnik podwojenia częstotliwości półizolującego kryształu 4H-SiC metodą Maker fringe.Po drugie, badane są femtosekundowe generowanie parametrów optycznych i wydajność amplifikacji kryształu 4H-SiC.Dopasowanie fazowe, dopasowanie prędkości grupowej, najlepszy kąt niewspółliniowości i najlepsza długość kryształu 4H-SiC pompowanego laserem femtosekundowym 800 nm są analizowane teoretycznie.Wykorzystanie lasera femtosekundowego o długości fali 800nm ​​wyjściowej przez laser Ti:Sapphire jako źródła pompy, z wykorzystaniem dwustopniowej optycznej technologii parametrycznego wzmocnienia, z zastosowaniem półizolującego kryształu 4H-SiC o grubości 3,1 mm jako nieliniowego kryształu optycznego, przy dopasowaniu fazowym 90°, Po raz pierwszy uzyskano eksperymentalnie laser średniej podczerwieni o centralnej długości fali 3750 nm, energii pojedynczego impulsu do 17 μJ i szerokości impulsu 70 fs.Laser femtosekundowy 532 nm jest używany jako światło pompy, a kryształ SiC jest dopasowany fazowo pod kątem 90°, aby wygenerować światło sygnałowe o środkowej długości fali wyjściowej 603 nm poprzez parametry optyczne.Po trzecie, badana jest wydajność poszerzania widma półizolującego kryształu 4H-SiC jako nieliniowego ośrodka optycznego.Wyniki eksperymentalne pokazują, że połowa maksymalnej szerokości poszerzonego widma rośnie wraz z długością kryształu i gęstością mocy lasera padającego na kryształ.Wzrost liniowy można wytłumaczyć zasadą samomodulacji fazy, która jest spowodowana głównie różnicą współczynnika załamania kryształu z natężeniem padającego światła.Jednocześnie analizuje się, że w femtosekundowej skali czasu nieliniowy współczynnik załamania kryształu SiC można przypisać głównie elektronom związanym w krysztale i elektronom swobodnym w paśmie przewodnictwa;a technologia z-scan służy do wstępnego badania kryształu SiC pod laserem 532 nm.Absorpcja nieliniowa i nie

liniowy współczynnik załamania światła.

6Dane techniczne podłoży półizolacyjnych 4H-SiC o wysokiej czystości