图1。4 坩埚下降法生长单晶示意图

坩埚下降法，是的另一种改进后的定向凝固法，所以跟定向凝固有着相似的特点：

主要优点有： 文献综述

（1） 原料密封在铂金坩埚内，可以避免熔体中各组分原料的挥发，同时避免有害物质泄漏和污染；

（2） 晶体自下而上生长，避免了自然对流，且临界面始终处于熔体内，适合大尺寸生长晶体 ；

（3） 操作工艺较简单，属于自发成核结晶，可大大提高成品率和工作效率；[17]

（4） 一个生长炉中可以同时生长多个晶体，无需监护，适合产业化生产[18]。

主要缺点： 

（1） 晶体在整个生长过程中直接与坩埚接触，会在晶体中引入较大的内应力和较多的杂质，所以对坩埚要求较高；

（2） 坩埚下降移动，有机械运动的干扰；为了避免坩埚寄生形核，坩埚内壁光洁度要求高；

（3） 坩埚不旋转，晶体均匀性不如提拉法的好。

在过去的一个世纪中，提拉法生长出掺镁铌酸锂晶体已经得到了广发地应用，但是随着产业化的发展，大尺寸高掺镁铌酸锂晶体的需求量日益增加，所以我们此次采用适合产业化生长、且成品率和工作效率都很高的坩埚下降法[19]。 

1。3 研究内容

根据上面所讲的内容，本论文将以掺5mol%Mg的铌酸锂晶体为对象，采用坩埚下降法生长，围绕以下几个要求展开研究和探索：

（1） 采用坩埚为全密封的晶体生长的环境，使用下降法，同时对生长的工艺参数进行了优化，生长出具有良好光学均匀性、2英寸的高掺镁铌酸锂晶体；

（2） 对晶体进行切片、打磨、抛光，加工成晶片；

（3） 用X射线摇摆曲线测试晶体的结晶性能；

（4） 进行紫外-可见光谱测试，测出其透过率，研究其Mg是否有效掺入；

（5） 用傅里叶变换红外光谱仪测试晶体的紫外-可见吸收光谱及OH-吸收谱，研究Mg的有效掺入的均匀性；

（6） 用激光器观察晶体的抗光斑畸变性能，测出晶体的光损伤阈值。

2。 实验部分

2。1 实验原料

实验原料包括：碳酸锂、五氧化二铌、氧化镁，如表2。1所示。

表2。1 实验所需的主要原材料

原料序号 原料化学式 纯度 相对分子量 生产厂家

1 MgO 4N 40 国药集团化学试剂有限公司

2 Li2CO3 4N 73。9 国药集团化学试剂有限公司

3 Nb2O5 4N 265。8 国药集团化学试剂有限公司

原材料采用纯度均为4N的Nb2O5和Li2CO3以及MgO粉末，Nb2O5和Li2CO3按照同成分共熔点配比，即Li2CO3/Nb2O5=48。62/51。38。MgO的掺入重量百分比按照下式计算：