10.3.4. Кубические кристаллы

Кристаллы типа сфалерита. К этому структурному типу линейных электрооптических кристаллов относятся халькогениды цинка и кадмия, галогениды меди и серебра и арсенид и фосфид галлия. Некоторые характерные свойства наиболее представительных кристаллов этой группы приведены в табл. 10.4.

Наиболее распространенным и перспективным из этих кристаллов является арсенид галлия. Технология выращивания высококачественных монокристаллов GaAs хорошо отработана и освоена. Монокристаллы легированные железом или никелем, имеют удельное сопротивление около и прозрачны в области 1— 15 мкм. Большая величина коэффициента преломления и слабая зависимость его от длины волны в диапазоне мкм) дают величину произведения что вдвое больше аналогичной величины для в видимом диапазоне. Чрезвычайно слабая зависимость величины диэлектрической проницаемости от длины волны излучения в области радиочастот и СВЧ позволяет использовать кристаллы GaAs в модуляторах бегущей волны, т. е. с малыми управляющими напряжениями.

В настоящее время модуляторы с кристаллами GaAs способны осуществлять почти все виды модуляции: амплитудную, частотную, поляризационную. Примером может служить кристалл (фирма Mansanto). Это кристаллический стержень размером мм, торцы которого плоскопараллельны в пределах 0,003 мм и полированы с точностью до длины волны -линии натрия. Антиотражающее покрытие на поверхностях ограничивает максимальное отражение до 10%. Две поверхности ( мм) покрыты низкоомным контактным сплавом. Минимальное удельное сопротивление 107 Ом-см при 25° С, минимальное напряжение пробоя 5 000 В/см, емкость Электрооптический коэффициент Коэффициент максимального поглощения на длине волны 10,6 мкм на составляет

(кликните для просмотра скана)

Кристаллы типа эвлитина. Эвлитин и германоэвлитин наиболее характерные представители этой группы кристаллов имеют структуру в которой ионы висмута октаэдрически окружены ионами силиката или германата. Кристаллы эвлитина вытягивают по методу Киропулоса при Коэффициент преломления Область прозрачности мкм. Электрооптический коэффициент Диэлектрическая проницаемость — около 6. Удельное сопротивление более 1013 Ом-см. Твердость по Моосу 5—6. Находят применение в ближнем диапазоне, аналогично арсениду галлия.

Возможно получение кристаллов со структурой эвлитина, в которых висмут может быть полностью или частично замещен на или где Со, а силикат-ионы на германат-, фосфат-, арсенат-, ванадат-иоиы и комбинации

Кристаллы типа лангбейнита. Лaнгебейнит и другие соединения с формулой например указанный в табл. 10.1 таллий-кадмиевый ланг-бейнит, кристаллизуются в кубической структуре с симметрией Из этой группы интересны таллий-кадмиевый и рубидий-кадмиевый лангбейниты, которые прозрачны в видимом и ближнем диапазонах, имеют коэффициенты преломления около твердость по Моосу примерно 3,5, мало растворимы в воде. Температура плавления выше Выращивание кристаллов производят из расплава или из растворов.

Кристаллы типа силленита. При введении в силленит (высокотемпературную у-фазу небольших количеств германия или титана образуются соединения, сохраняющие структуру силленита при комнатной температуре. Обладая хорошими диэлектрическими, электрооптическими и электромеханическими свойствами, эти кристаллы пригодны для акустооптических модуляторов, превосходя в этом отношении ниобат и танталлат лития. Свойства их приблизительно следующие: удельное сопротивление более 1013 Ом-см, диэлектрическая проницаемость более 100, коэффициенты преломления более 3; область прозрачности мкм.

Невысокие температуры плавления (не выше высокая твердость, нерастворимость в воде характеризуют их как весьма технологичные.