【摘 要】
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利用光学相控阵实现光扫描技术具有重要的应用前景。其基本构成单元是光移相器。采用具有电光效应、响应速度快、热稳定性高、耐强激光的高性能铁电薄膜材料PLZT(锆钛酸铅镧)
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利用光学相控阵实现光扫描技术具有重要的应用前景。其基本构成单元是光移相器。采用具有电光效应、响应速度快、热稳定性高、耐强激光的高性能铁电薄膜材料PLZT(锆钛酸铅镧)制作光移相器是达到该目的的重要技术途径。本文探讨了氩氧比、退火温度、保温时间对PLZT薄膜的微结构、电性能及光学性能的影响;初步探索了利用PLZT电光薄膜实现光学相控阵的原理及其可行性。优化了工艺条件。在Pt/Ti/SiO2/Si上制备的PLZT(8/65/35)薄膜经过650oC并保温20min后处理的薄膜介电性能及铁电性能有明显提高,当电场为200kV/cm,PLZT薄膜的漏电流密度为8.6×10-8A/cm2。沉积在ITO/石英玻璃衬底上的PLZT薄膜,在可见光范围内的透过率可达到80%左右,比优化工艺前的透过率提高约10%;可见光范围内消光系数k小于0.015;折射率n变化范围在2.1-2.6之间,波长λ为632.8时折射率n为2.2;禁带宽度Eg=3.78eV。通过对PLZT电光薄膜实现光学相控阵的理论分析,优化器件结构从而提高了主瓣和旁瓣的光强比,得出相控单元数与旁瓣水平、偏转角度的关系。利用有限元方法模拟器件电场分布,获得了优化的结构参数。通过分析调制器的复振幅透过率函数进而得到具体的光强分布函数。
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