Способ определения параметров электрооптических кристаллов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1 Х 21/2 ТЕНИ 111 Ю Ф СЬ 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРИф 819637, кл, С 01 И 21/21, опублик,1981,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТ ОВЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к бесконтактному контролю качества фоточувствительных электрооптических кристаллов, применяемых в качестве основного элемента различных оптоэлектронных Изобретение относится к обл бесконтактного контроля качестваэлектрооптических, в том числе фоточувствительных, кристаллов, применяемых в качестве основного элементаразличных оптоэлектронных устройств,Цель изобретения - уменьшение длительности, трудоемкости и упрощениепроцесса измерения параметров кристаллов,На чертеже представлена временнаядиаграмма изменения интенсивностисвета при зарядке кристалла в полекоронного разряда и характерные точки в ней (,- С = 1 С - время, в течение которого интенсивность зондирующего света падает от значения10 до 1, 1 - 1 = г. - время полу,спада интенсивности зондирующего све устройств, Целью изобретения являетсяупрощение процесса контроля, уменьшение его длительности и трудоемкости,Для этого в способе контроля параметров электрооптических кристаллов,включающем создание разности потенциалов на поверхности кристалла, награнях кристалла в направлении падающего поляризованного неактивного из. -лучения разность потенциалов создаютв поле коронного разряда, возрастающего во времени до достижения максимального значения интенсивности про-.шедшего через систему излучения, ипо кинетике спада интенсивности излучения после выключения коронирующегго напряжения оценивают параметры,1 ил, 1 табл,та после экспозиции активной подсветкой; Ь = 10 с).Способ контроля параметров электрооптических кристаллов осуществляют следующим образом,Регистрируют интенсивность 1 неактивного для кристалла света, прошедшего через систему, состоящую из двухскрещенных поляризаторов и кристалламежду ними, по отношению к интенсивности света, прошедшего через системупри параллельных поляризаторах 1На параллельных гранях электрооптического кристалла, напримерВ, СеО в направлении падающего поляризованного неактивного излучениясоздают разность потенциалов 11 вполе .положительного и отрицательного коронного разряда. Напряжениеи Б1=1 вхп ( - - ) фо 2 Цу Кинетика спада интенсивности не активного зондирующего света после выключения коронирующего напряжения определяется законом спада потенциала на кристалле, , Время релаксации потенциала определяется эффектив ным удельным сопротивлением )э, и емкостью кристалла,что позволяет провести оценку эффективного удельного сопротивления следующим образом.25 Ье) (2)с б, 1 п Ц/0где Д- интервал времени, за который потенциал на кристаллепадает от максимального 30значения до Б,Е - диэлектрическая постояннаякристалла;бо = 8,85 10 ф ф/м.Используя формулу (1), выразим Б,И, через регистрируемые величины интенсивности света, Тогда формула (2) приобретает вид- г(3)Е Е, 1 п 0,63,1/1,40 В данном случае время Ь й - это времяв течение которого интенсивность зонтдирующего света падает от максимального значения 1 до 1, Ь е = 10 с. 45 3 15096 на коронирующих электродах возраста-. ет по линейному закону и автоматически отключается при достижении максимального значения интенсивности света, прошедшего через систему: 1 ф 1 О, что соответствует созданию на поверхностях кристалла разности потек, циалов, близкой по значению к полу- волновому напряжению Бд для данной длины волны зондирующего света 82 4Контроль параметров проводился на кристаллах силиката висмута, вырезанных в направлении 1001 раз 3Ф мерами 40 х 30 х 1 мм,йП р и м е р 1 а, С помощью фотоприемника определяется максимальнаяинтенсивность неактивного света,Е,прошедщего через систему: поляризатор-кристалл-анализатор при параллельных поляризаторах в отсутствиипотенциала на поверхности кристалла,Затем анализатором устанавливается"темновой фон", т,е, интенсивностьсвета на выходе системы уменьшаетсядо О,Неактивным для кристаллов типа сил. - .ленита считается излучение длиной волны700 нм, при котором фоточувствительность примерно в 10 раз нижефоточувствительности в,случае облучения кристаллов светом из области собственного оптического поглощения(й = 380-420 нм).После установления "темнового фо-,на" поверхность кристалла заряжается в поле коронного разряда, На коро-.нирующие электроды от двуполярногоисточника подают высокое напряжение, возрастающее по линейному закону от 2 до 10 кВ,При достижении максимальногопросветления фиксируют соответствующее этому моменту коронирующеенапряжение У, которое затем отключаютМаксимальное просветление всейсистемы наблюдается при создании на .поверхности кристалла разности потенциалоЬ, равной величине полуволнового напряжения Б , которая можетбыть определена какЦ 1= 2 (и- Ц )Фоточувствительность кристалла оценивают по времени полуспада потенциала на кристалле при его экспонировании активным светом или, учитывая 50 (1), по времени полуспада интенсивности зондирующего света(Вт/см )3й,1 - время (с) полуспада интенсивности зондирующего света,где У - напряжение на коронирующихэлектродах, измеренное вмомент достижения максимального просветления в системеполяризатор-кристалл-анализатор;Б - напряжение зажигания коронного разряда,которое явля.ется характеристикой применяеемого зарядного устройства,Для примененного зарядного устрой, ства при комнатной температуре Б =1509 зультаты по определению полуволнового напряжения приведены в таблице,П р и м е р 1 б. Оценка эффективного удельного сопротивления проводилась по двум значениям интенсивности не 5 активного света 1 = 10 (макс.) и 1 которое измеряли через (10+0,01)с . после выключения коронирующего напряжения, гоСогласно формулам (1) и (2) эффективное удельное сопротивление рассчитывается по уточненной формуле-4"где Г = 8,851 О ф/см;50 (В 1, ЯЮ )11 с = 10 с,С учетом констант формула преобразуется к виду23 10 25л --- -ф. -- (Ом см),1- эу1 п 0,63 агсздп1 о 682 6ройств, создаваемых на основе подобныхкристаллов,Способ контроля параметров фоточувствительных электрооптических крис-.таллов в едином цикле имеет такие преимущества по сравнению с известными,как качественное, оперативное,(20 с)и менее трудоемкое проведение контроляпараметров кристаллов, так как отпадает необходимость в предварительнойтехнологической операции по нанесению контактов ввиду специфики созда-.;ния разности потенциалов на кристалле в поле коронного разряда, Крометого, отпадает необходимость в дополнительном оборудовании и проведе-.нии промежуточных измерений,Способ может быть применен дляоценки светомодуляционной способности, эффективного удельного сопротивления широкого круга электрооптическихматериалов, имеющих большие значенияполуволнового напряжения при комнат-,ной температуре,Формула изобретенияРезультаты исследований приведены в таблице,Способ позволяет путем регистрации только интенсивности неактивного зондирующего света контролировать такие важные параметры электрооптических фоточувствительных кристаллов как эффективное удельное сопротивление, фоточувствительностькоторые ф определяют основные эксплуатационные характеристики оптоэлектронных уст 50 Таким образом, зафиксировав два значения интенсивности излучения, прошедшего через систему, можно произвести расчет эфП р и м е р 1 в, После измерения интенсивности излучения 1, осуществляют экспозицию кристалла активным светом и измеряют время, эа которое ин тенсивность 1 уменьшится вдвое (время полуспада)Используя значение мощности. падающего активного света и экспериментально определенное время полуспада, мож но оценить фоточувствительность как величину, обратную энергетической экспозиции Способ определения параметровэлектрооптических кристаллов, заключающийся в том, что через кристаллпропускают плоскополяризованное излучение, создают на поверхностях кристалла разность потенциалов, выделяют в прошедшем излучении компоненту,поляризованную ортогонально входномуизлучению, отключают напряжение, создающее разность потенциалов, измеряют интенсивность прошедшего излучения в процессе релаксации разностипотенциалов и по ней определяютпараметры кристалла, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения длительности, трудоемкости и упрощения определения, разность потенциалов создают с помощью коронного разряда, увеличиваютее во времени до,достижения максимальной интенсивности измеряемого излучения, определяютполуволновое напряжение, после частичной релаксации разности потенциалов экспонируют кристалл активным излучением и определяют удельное сопротивление кристалла по участку спадаинтенсивности измеряемого излучениядо экспонирования и фоточувствительность по участку спада интенсивностипосле экспонирования,, 720+ Составитель Л,АрхонтовДанко Техред А.Кравчук Корректор О.Ципл акто Заказ 5797/36 Тираж 789ВНИИПИ Государственного комите113035, Москва Подписное ениям и открытия кая наб д. 4/5 ри ГКНТ СССР по изоб -35, Ра роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгоро Гагарина,101,Длина волны неактивного ,излучения и его мощность нм Длина волныактивногоизлучения него мощность Эффективное ельное противлереня по-.успапазкспериентальное) точувствнельность ассчитанное Дн/смв)Коронирующее иапрянение,с ответствующе максимальном просветлениюкВ