YVO4晶体

 YVO4晶体(钒酸钇)

钒酸钇(YVO4)单晶是一种具有优良物理光学性能的双折射晶体材料。该晶体透光范围宽,透过率高、双折射系数大、并易于加工。因此,YVO4晶体被广泛应用于光纤通信领域,是光通信无源器件如光隔离器、旋光器、延迟器、偏振器中的关键材料。(参见表1 )
表1.YVO4与其他双折射晶体的基本特性比较

 

YVO4

TiO2

CaCO3

LiNbO3

热膨胀系数 (/CO)

c-轴

11.4x10-6

9.2x10-6

26.3x10-6

16.7x10-6

a-轴

4.4x10-6

7.1x10-6

5.4x10-6

7x10-6

反射系数

no

1.9447@1550nm

2.454@1530nm

1.6346@1497nm

2.2151@1440nm

ne

2.1486@1550nm

2.710@1530nm

1.4774@1497nm

2.1413@1440nm

双折射率(ne-no)

0.2039@1550nm

0.256@1530nm

-0.1572@1497nm

-0.0738@1440nm

莫氏(Mohs)硬度

5

6.5

3

5

潮解性

透光范围

0.4-5μm

0.4-5μm

0.35-2.3μm

0.4-5μm

YVO4晶体基本特性:

透光范围

高透光率0.4-5 μm

晶体匀称性

四方锆石, 空间群D4h

晶格参数

a=b=7.12A;c=6.29A

密度

4.22 g/cm3

莫氏(Mohs)硬度

5, 近似玻璃

潮解性

不潮解

热膨胀系数

αa=4.43x10-6/K;αc=11.37x10-6/K

热传导系数

//C:5.23 W/m/K;⊥C:5.10 W/m/K

晶系

正单轴晶体 no=na=nb,ne=nc

热光系数

dna/dT=8.5x10-6/K;dnc/dT=3.0x10-6/K

折射系数,双折射系数(△n=ne-no),
离散角45°(ρ):

no=1.9929,ne=2.2154,△n=0.2225,ρ=6.04° at 0.63mm
no=1.9500,ne=2.1554,△n=0.2054,ρ=5.72° at 1.30mm
no=1.9447,ne=2.1486,△n=0.2039,ρ=5.69° at 1.55mm

塞米尔(Sellmeier)方程(λ用μm表示):

no2=3.77834+0.069736/(λ2-0.04724)-0.0108133λ2
ne2=4.59905+0.110534/(λ2-0.04813)-0.0122676λ2

YVO4晶体的应用


YVO4晶体主要用来制造光纤隔离器用双折射楔角片,以及光纤环形器和光分束器。

1. 光纤隔离器用双折射楔角片规格

孔径

1.0x 1.0mm2 to 4x4mm2

尺寸公差

+/-0.05mm

楔角公差

+/-15%

光轴方位角

+/-0.5°

平面度

λ/4 @ 632.8 nm

表面质量

20-10

防反射镀膜

R<0.2% @1550 or 1310nm

标准尺寸
备注:其他尺寸和镀膜可根据要求定制

1.25mmx1.25mmx0.5mm with 13° 或 15° 楔角,
phi=22.5°

2.光环形器和光分束器用YVO4

尺寸公差

W(+/-0.05mm)xH(+/-0.05mm)xL(+/-0.1mm)or(+/-0.003mm)

光轴方位角

+/-0.5°

平行度

<15 arc sec

垂直度

<10 arc min

平面度

λ/4 @ 632.8nm

表面质量

20/10

防反射镀膜

R<0.2% @1550 or 1310nm +/-40nm

标准尺寸
备注:其他尺寸和规格可根据要求定制

2.6x2.