Главная > Кристаллы квантовой и нелинейной оптики
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

16.2. МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ КВАРЦ

16.2.1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КВАРЦА

Кристаллический кварц, несмотря на относительно невысокое акустооптическое качество, - один из важнейших акустооптических материалов. Роль кристаллов кварца в сто оптике определяется тем, что они могут быть получены больших размеров и относительно высокого оптического качества. Ниже температуры кристаллизации существует четыре модификации кристаллов кварца: кристабалит -кварц и а-кварц (ниже 573 °С). При фазовых переходах кристаллы кварца испытывают значительные механические деформации, приводящие их к растрескиванию, поэтому кварц не может быть выращен из расплава и охлажден до комнатной температуры без разрушения. Выращивание кварца проводится гидротермальным методом при температурах ниже фазового перехода. Основное значение в технике имеет а-кварц,

обладающий пьезоэффектом, а-кварц, имеющий симметрию 32, может иметь левую и правую модификации, что проявляется и во внешней форме кристалла (рис. 16.3, ) и в его физических свойствах. Различие физических свойств левого и правого кристаллов кварца определяется изменением знака кристаллофизических осей у или х.

Внешняя форма кристаллов кварца образована гранями пяти простых форм: - грани гексагональной призмы, - грани большого ромбоэдра, - грани малого ромбоэдра, - грани тригональной бипирамиды и х-грани тригонального трапецоэдра. По положению -граней можно определить, левым или правым является данный

Рис. 16.3. Форма кристаллов а-кварца: а - правый; б - левый

Рис. 16.4. Структура кристаллов а-кварца - ионы кислорода; в О - ионы кремния, находящиеся на различных уровнях по оси - кристаллографические оси; -оси ортогональной кристаллофизической системы координат

кристалл кварца. В природных и искусственных кристаллах кварца редко встречаются все грани. Обычно не сохраняются и х-грани, расположенные около граней большого ромбоэдра. Структура кристаллов а-кварца показана на рис. 16.4.

Кристаллофизические оси в а-кварце располагают так, что ось направлена вдоль оси симметрии 3, ось х (электрическая ось) совпадает с осью симметрии 2 и направлена в ребро между гранями призмы, а ось у (механическая ось) направлена перпендикулярно грани призмы [5]. По оси х кристаллы кварца обладают наибольшим пьезоэффектом. Электрические напряжения, приложенные по оси х, вызывают механические деформации по оси у. Положительным считается то направление оси х, в котором при растяжении образуется положительный заряд.

Физические свойства кристаллического кварца представлены в табл. 16.5 и ниже.

(см. скан)

Упругооптические коэффициенты кристаллов кварца для мкм при приведены ниже:

Акустооптическое качество кристаллов кварца характеризуется следующими данными:

Более подробные данные о свойствах кристаллов кварца можно найти в справочнике «Акустические кристаллы» [2]. а-кварц является оптически одноосным и обладает свойством вращения плоскости поляризации. Различие в направлении вращения плоскости поляризации - одно из основных отличий левого и правого кристаллов а-кварца. Различие ориентации кристаллофизических осей в правом и левом кристаллах кварца приводит к изменению знака некоторых компонент тензоров Вследствие этого в левом и правом кристаллах различаются знаки компонент тензора фотоупругих постоянных и компонент тензора упругой жесткости . В результате изменения знаков отмеченных компонент меняется эффективная фотоупругая постоянная для анизотропной (в том числе коллинеарной) дифракции света на сдвиговых волнах, распространяющихся в плоскости Поэтому акустооптические звукопроводы из кварца правой и левой ориентаций должны вырезаться из монокристалла так, чтобы иметь зеркально симметричное в плоскости расположение граней относительно кристаллофизических осей [6].

Таблица 16.5. Скорость звуковых волн в кристаллах кварца

1
Оглавление
email@scask.ru