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KTiOPO4晶体与RbTiOPO4晶体的太赫兹光学声子振荡特性比较
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津大学太赫兹中心,天津300072, [2]美国俄克拉荷马州立大学电子与计算机工程系,美国74078
  • 相关基金:国家自然科学基金(60578022)资助项目.
中文摘要:

采用超快半导体光电导开关的宽带太赫兹(THz)时域频谱(TDS)系统,研究了同族的KTiOPO4(KTP)晶体与RbTiOPO4(RTP)晶体在0.5~2.0THz波段的光学声子振荡特性。虽然这两种晶体具有相似的晶格结构特征,但它们的THz时域频谱却显示出很大的差别:一是RTP晶体对THz波的吸收比KTP晶体强得多;二是当晶体的z轴平行于THz波电场振动方向时,RTP晶体的光学声子共振吸收峰较KTP晶体的数量更多。利用多洛仑兹振子伪谐振介电模型对两种晶体的复介电常数进行拟合,得到了对应于晶格弱振动的各个光学声子的特征参数。结果表明,这些吸收峰都是晶体中沿2轴排列的K^+(或Rb^+)相对于PO4六面体和TiO4八面体晶格振动造成的光学外振动模。但是由于Rb的原子量大,对周边原子或基团的键力作用更强更复杂,因此形成的晶格振动模式也更加多样化。

英文摘要:

By use of photoconductive switches triggered by the ultrafast femtosecond pulses in the terahertz (THz) time-domain spectroscopy (TDS) system, the optical phonon oscillation characteristics of isomorphs KTiOPO4 (KTP) and its crystallographic isomorphs RbTiOPO4 (RTP) crystals are studied in the 0.5 - 2.0 THz range. Although the two crystals have quite similar lattice structure, their terahertz spectrums reveal different characteristics: the absorption of the RTP crystal is stronger than that of the KTP crystal, and the peaks of related optical phonon oscillation of the RTP crystal are more than that of the KTP crystal while the polarization of terahertz field parallels to the z-axis of the crystals. With pseudo-harmonic dielectric model, the complex dielectric constant curves of the two crystals are calculated, and the parameters related to the optical phonon resonances are obtained. The results demonstrate that all these phonon oscillation peaks in terahertz range are corresponding to the optical external modes which are caused by the vibrations of the K (or Rb) ions with the screw of PO4 tetrahedral and TiO6 octahedral. But since the Rb ions have more atomic weight, their chemical band strength with surrounding atoms or groups is correspondingly stronger and complex, which leads to the diversity of optical phonon oscillation modes.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849