基于太赫兹时域光谱的SBN:Ce陶瓷介电的光调制特性  

Laser modulation dielectric properties of SBN: Ce ceremics using the Terahertz Time-Domain Spectroscopy

作　　者：陈立伟[1,2] 柴路[1,2] 胡明列[1,2] 栗岩锋[1,2] 庞冬青[1,2] 王清月[1,2] 田震[3,2] 韩家广[3,2] 张伟力[3,2] 

机构地区：[1]天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,天津300072 [2]光电信息技术教育部重点实验室,天津300072 [3]天津大学精密仪器与光电子工程学院太赫兹中心,天津300072

出　　处：《红外与毫米波学报》2015年第5期564-568,575,共6页Journal of Infrared and Millimeter Waves

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2014CB339800;2010CB327604;2011CB808101);国家自然科学基金(61027013;61077083;61377041;61377047;61322502);长江学者和创新团队发展计划(IRT13033)~~

摘　　要：在室温条件下,基于太赫兹时域频谱(THz-TDS)技术研究了SBN:Ce陶瓷在532 nm连续激光激发下的介电响应.在外加光场的作用下,该陶瓷的介电常数表现出良好的调制特性,介电改变量达到8.5%;同时,介电损耗增加了15%.实验结果表明,该材料折射率的变化|Δn|与外加光场强度呈现线性关系.通过建立模型,分析了SBN:Ce陶瓷的光-铁电机理,这些实验结果可以被归结为,激发的自由载流子在样品内部形成的内建电场导致的介电常数改变.探索铁电陶瓷材料在太赫兹波段的光-铁电性质对于太赫兹波调制器件的研究具有指导意义.The dielectric response of SBN： Ce ceramics to the 532 nm cw laser w as investigated at room temperature by means of a terahertz time-domain spectroscopy. When the external laser field is imposed onto the SBN： Ce ceramics,the permittivity of the sample show s an appreciable change w ith amplitude variation up to 8. 5% and the dielectric loss increase 15%,respectively. The refractive index ｜ Δn ｜ varies linearly w ith the intensity of the applied laser. The photoferroelectric physical mechanisms of SBN： Ce ceramics can be attributed to the internal space field in the ceramics caused by the light excited free carries w ith the analytic models. The results present important references for design and selection of the terahertz tunable devices.

关 键 词：太赫兹时域频谱技术 掺铈铌酸锶钡 光折变效应 自发极化 

分 类 号：O433[机械工程—光学工程]