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제2고조파 발생특성을 통한 MgO가 2 mole% 첨가된 LiNbO₃ 단결정의 poling 조건연구
이종수(Jong Soo Lee),이범구(Bum Ku Rhee),주기태(Gi Tae Joo) 한국광학회 1997 한국광학회지 Vol.8 No.5
MgO가 2 mole% 첨가된 LiNbO₃ 결정을 3 V/㎝, 5 V/㎝, 7 V/㎝의 전기장에서 poling하여, 5 V/㎝의 전기장이 최적의 조건임을 제2고조파발생의 온도의존도특성을 관찰하여 알 수 있었다. 결정에 공간적으로 변조된 전기장을 인가하여 온도위상 정합 모양이 찌그러짐을 관찰하였으며, 이 결과와 잘 일치하는 계산값을 정량적으로 구할 수 있었다. 이것으로부터 제2고조파의 온도위상정합모양을 이용하여 결정의 균일성을 판단할 수 있음을 증명하였다. 5 V/㎝로 poling된 단결정의 온도 위상 정합 모양으로부터 온도에 따른 복굴절의 변화율, c-축으로 전기장을 인가하여 변화된 위상 정합 온도로부터 전기장에 따른 복굴절의 변화율을 계산하였다. Poling condition in 2 mol% MgO-doped LiNbO₃ crystals is investigated by varying the amplitude of poling electric field from 3 V/㎝ to 7 V/㎝. It is found that 5 V/㎝ is the best value for the formation of single domain by analysing the characteristics of the second harmonic generation(SHG) as the function of temperature. The temperature dependence of the phase-matching profile of SHG for the crystal applied by a spatially modulated electric field is observed to be very different from the simple sinc function. The distorted profile can be consistently fitted with the numerical simulations. This shows that the crystal homogeneity can be tested by the SHG temperature phase-matching profile. In addition, the thermo birefringence coefficient and electro birefringence coefficient of SHG were measured from the temperature dependence of phase-matching profile and shifts of phase-matching temperature by appling electric field along c-axis.
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제2고조파발생을 이용한 LiNbO₃의 중요 광굴절상수측정
김봉기(Bong Gi Kim),이범구(Bum Ku Rhee) 한국광학회 2001 한국광학회지 Vol.12 No.3
반전대칭이 없는 광굴절결정에 있어 위상접합이 만족되지 않은 상태에서 발생된 제2고조파의 세기가 외부전기장에 의존한다는 사실을 이용하여 광굴절결정의 광굴절율 변형상에 관한 중요상수를 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 마커무늬의 전기장의존도에 관한 근사식을 구하였고, 이를 이용하여 제2고조파의 세기변화로부터 공간저하장의 크기를 측정할 수 있었다. 실험적으로 congruent LiNbO₃에 빛을 두가지 다른 세기로 비추어 유도되는 공간전하장의 시간의존성을 조사하였고, 측정결과를 근사식과 비교분석하여 LiNbO₃의 광기전력상수, 암전도상수 및 광전도상수를 결정할 수 있었다. We report a simple method for determining photovoltaic constant and conductivities of any photorefractive crytals which have no inversion symmetry by utilizing the electric field dependence of non-phase-matched second harmonic generation. New theoretical expression for the electric field dependence of Maker fringes is derived and space charge field can be determined using this from the observed change of intensity of second harmonic wave. The photovoltaic constant, dark conductivity and photoconductivity are easily deduced from an analysis of the measured relaxation behavior of space-charge field at two different light intensities. We demonstrate this method for LiNbO₃ at 514.5 ㎚.
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Mg : LiNbO₃에서 제 2고조파발생의 온도 및 직류전장 의존도
진용성(Yong-Sung Jin),김유민(Yu-Min Kim),이주현(Ju-Hyun Lee),박광서(Gwangseo Park),이범구(Bum Ku Rhee) 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.1
Mg(4 mole%):LiNbO₃에서 제 2고조파발생특성을 온도와 직류전장의 함수로 측정하여, Mg:LiNbO₃결정의 공간적 균일성을 조사 하였다. 발생된 제 2고조파빛의 세기가 위상정합된 상태의 최대값으로부터 최초로 0이 되는 온도가 결정의 광축으로 가해준 직류전장의 변화에 선형적으로 변위함을 관찰하였다. 이로부터, 최초로 Mg가 4 mole % 첨가된 Mg:LiNbO₃의 전기광계수가 Congruent LiNbO₃의 해당하는 값보다 1.5배가 더 큼을 알 수 있었다. Spatial homogenity of Mg (4 mole %):LiNbO₃ is investigated by studying the characteristic of Second Harmonic Generation in Mg:LiNbO₃ as a function of temperature and DC Electric Field. It is found that the temperaturs at which the intensity of the second harmonic is reduced to the first zero from its maximum for the phase matching condition is shifted linearly to the strength of DC Electric field applied to optic axis of Mg:LiNbO₃. From these results, the electro-optic coefficient of Mg:LiNbO₃ is estimated to be higher than that of Congruent LiNbO₃ by a factor of 1.5.
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