周期极化晶体铌酸锂（LiNbO3）和钽酸锂（LiTaO3）的性质、特点和应用

本文介绍钽酸锂晶体和铌酸锂晶体的特点和应用，总得来说这两种晶体在光电、压电、热电性能方面表现良好，这使得这些晶体在制作声光偏转器、声光调制器、电光调制器、射频滤波器、红外探测器、高频宽带滤波器、高频换能器、声表面波滤波器（SAW）、体波器件（BAW）等器件的时候成为优选。

‌铌酸锂晶体（LiNbO3晶体）和钽酸锂晶体（LiTaO3晶体）的常用波长主要集中在可见光和近红外波段。钽酸锂，化学式是LiTaO3，简称LT晶体。铌酸锂，化学式是LiNbO3，简称LN晶体。两种晶体都具有优异的光电、压电、热电性能，是光学中重要的晶体材料。

应用

（1）射频滤波器

射频滤波器是对通信通道中的信号进行滤波处理，是钽酸锂（LiTaO3）和铌酸锂（LiNbO3）晶体的主要应用之一，被广泛用于航空航天、手机、对讲机、卫星通讯等领域。

（2）红外探测器

钽酸锂（LiTaO3）晶体因其热释电特性而成为制作红外探测器的理想材料。

（3）声光器件

铌酸锂（LiNbO3）晶体的声光效应可用来制造声光偏转器、声光调制器等。

（4）其他应用

钽酸锂（LiTaO3）和铌酸锂（LiNbO3）晶体这两种晶体还可用于制作电光调制器、高频宽带滤波器、高频换能器等。

铌酸锂(LiNbO3)和钽酸锂(LiTaO3)都具有相对较强的非线性特性，通常用作电光调制和非线性频率转换。两种材料都可以以化学计量形式和一致形式使用，两种形式在光折变效应和周期极化具有很大的差异。

在周期性极化的情况下，常用的材料是铌酸锂(LiNbO3)和钽酸锂(LiTaO3)，产生材料分别为PPLN（周期极化铌酸锂）和PPLT（周期极化钽酸锂），在化学计量形式下被称为PPSLN和PPSLT。钽酸锂(LiTaO3)和铌酸锂(LiNbO3)两种晶体都具有相对较低的损伤阈值，但由于非线性效应（在高光强下不要使用）它们趋向于产生光折变效应，这对频率转换是不利的，但对在掺杂铁的铌酸锂(LiNbO3)晶体中存储全息信息是有利的。

这种趋势对 “光折变损伤”的影响，很大程度上取决于材料的成分，例如通过掺杂氧化镁（MgO），采用理想配比组分，减少光折变损伤。

钽酸锂晶体和铌酸锂晶体特点

（1）稳定的化学性质

钽酸锂（LiTaO3晶体）和铌酸锂（LiNbO3晶体）晶体不溶于水，有较高的居里点：钽酸锂（LT晶体）高于600℃，铌酸锂（LN晶体）高于1200℃，不易出现退极化现象。

（2）低介电损耗

因此钽酸锂（LiTaO3晶体）和铌酸锂（LiNbO3晶体）晶体在高频应用中表现优异

（3）压电性能良好

钽酸锂（LiTaO3）和铌酸锂（LiNbO3晶体）晶体可用于制作各种压电器件，如声表面波滤波器（SAW）、体波器件（BAW）等。