Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 103-107. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 103-107. Научная статья УДК 530.182, 543.422.8 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.017 НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ЦИНКОМ Михаил Николаевич Палатников1, Александра Владимировна Кадетова2, Ольга Владимировна Сидорова3, Софья Владимировна Петрова 4 1 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 3 4Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия 1palat_mn@chemy.kolasc.net.ru 2ttyc9@mail.ru 3solvak@yandex.ru 4sonjapetrova 61@gmail.com Аннотация Были выполнены расчёты коэффициентов нелинейного оптического тензора второго порядка dij методом, разработанным на основе теории диэлектриков Филлипсона и Ван-Ветхена и модели зарядовой связи Левина, для кристаллов ниобата лития, легированных цинком (3,43-5,84 мол. %). В кристаллах LiNbO3 : Zn на концентрационных зависимостях нелинейно-оптических коэффициентов наблюдаются несколько областей, имеющих максимумы и минимумы, наиболее заметные изменения нелинейно-оптических коэффициентов наблюдаются при пороговых концентрациях оксида цинка в расплаве. Легирование цинком увеличивает эффективность преобразования излучения второй гармоники, такие материалы более перспективны для применения в нелинейной оптике, чем номинально чистый кристалл ниобата лития. Ключевые слова: ниобат лития, нелинейно-оптическая восприимчивость, дефекты, структурные характеристики Благодарности: исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 20-33-90038. Original article NONLINEAR OPTICAL PROPERTIES OF LITHIUM NIOBATE CRYSTALS DOPED WITH Mikhail N. Palatnikov1, Alexandra V. Kadetova2, Olga V. Sidorova3, Sofya V. Petrova 4 1 2I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia 3 4Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia 1palat_mn@chemy. kolasc.net.ru 2ttyc9@mail.ru 3solvak@yandex.ru 4sonjapetrova 61@gmail.com Abstract The coefficients of the second order nonlinear optical dij tensor were calculated by the method developed on the basis of the dielectrics theory of Phillipson and Van Wetchen and the Levin charge coupling model for lithium niobate crystals doped with zinc (3.43-5.84 mol %). In LiNbO3 : Zn crystals, the concentration dependences of the nonlinear optical coefficients showed several regions with maxima and minima; the most noticeable changes in the nonlinear optical coefficients were observed at threshold concentrations of zinc oxide in the melt. Doping with zinc increases the conversion efficiency of the second harmonic radiation, such the crystals are more promising for use in nonlinear optics than a nominally pure lithium niobate crystal. Keywords: lithium niobate, nonlinear optical susceptibility, defect structure, structural characteristics Acknowledgments: the research was supported by Russian Foundation for Basic Research within the scientific project No. 20-33-90038. Кристаллы ниобата лития — нелинейно-оптические материалы, в которых под воздействием оптического излучения высокой интенсивности происходит эффективное преобразование второй гармоники, а также возможна генерация суммарной частоты, разностной частоты и параметрическая генерация. Было показано, что нелинейные свойства таких материалов зависят от их дефектной структуры и для улучшения © Палатников М. Н., Кадетова А. В., Сидорова О. В., Петрова С. В., 2022 103