Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体生长及其性能研究的开题报告题目：Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体生长及其性能研究研究背景和意义：随着科学技术的不断进步和需求的提高，人们对高效能、高稳定性、高可靠性的光电材料的需求越来越大。其中，LiNbO3晶体因其优良的光学和电学性能，在光电通讯、激光器、光波导器件等领域应用广泛。然而，根据前人研究，单纯的LiNbO3晶体对于光学器件的应用还存在着一定的不足之处，如峰值功率和光伏特性低等等。为了弥补这种不足，并增强晶体的性能，人们开始尝试共掺其他元素，如Re(Er,YbTm)Mg等，以期获得更好的光学、电学性能。因此，本研究旨在探究Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体的生长及其性能，为晶体的应用提供更好的选择和方法。研究内容：1.利用Czochralski方法生长Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体，比较不同生长条件对晶体生长质量的影响。2.制备Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体单晶板，对其进行热处理和表面处理，研究处理对晶体性能的影响。3.对Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体进行结构、光学、电学测试，分析共掺元素对于晶体性能的影响。4.针对实验结果，提出相应的改进方案，以提高晶体性能。研究方法：1.利用Czochralski方法生长Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体，并比较不同生长条件的影响。生长条件包括晶体生长速率、温度、熔体深度等。2.利用半导体激光器件制作Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体单晶板，并对其进行热处理和表面处理。3.对晶体进行结构、光学、电学测试。结构测试方法包括XRD和TEM；光学测试方法包括荧光光谱、激发光谱、吸收光谱和荧光寿命；电学测试方法包括介电常数、压电常数和光伏特性测试。4.根据实验结果，提出相应的改进方案，以提高晶体性能。预期研究成果：1.成功生长出Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体；2.制备出Re(Er,YbTm)Mg共掺LiNbO3晶体单晶板，并对其性能进行测试；3.分析共掺元素对于晶体性能的影响，并提出相应的改进方案，以提高晶体性能；4.发表相关学术论文，为晶体应用提供更好的选择和方法。参考文献：1.Zhang,Y.,Chen,P.,Hao,J.,etal.(2020).EnhancedupconversionphotoluminescenceofEr-Yb-TmCo-dopedLiNbO3crystalforvisibleandultravioletlightdetection.OpticsCommunications,470,126981.2.Hu,Q.,Xu,F.,Wu,G.,etal.(2017).EnhancedphotovoltaicperformanceofMg:LiNbO3crystalbyYb/Erco-doping.JournalofLuminescence,192,926-930.3.Bai,Y.,Ma,W.,Lu,Y.,etal.(2016).Enhancementofsecond-ordernonlinearopticalcoefficientsinLiNbO3:MgOperiodicallypoledcrystals.OpticsandLaserTechnology,84,160-164.