刘 宏，桑元华，孙德辉，王东周，王继扬,4

(1.山东大学，晶体材料国家重点实验室，济南 250100；2.济南大学，前沿交叉科学研究院，济南 250022；3.济南量子技术研究院，济南 250101；4.天津理工大学，功能晶体研究院，天津 300384)

0 引 言

铌酸锂晶体(LiNbO3，简称LN)是一种传统的多功能晶体，且具有成本低、热学和化学稳定性高、易于加工等市场化优势，是少数历久弥新、不断开辟应用新领域的重要功能材料。

LN晶体是一种传统的电光晶体[1-4]，电光系数γ33=30.9×10-12mV-1。自从钛扩散、反质子交换技术在LN晶圆上实现波导以来，LN开启了在集成光学领域应用的大门[5]。与其他集成光子材料相比，LN的电光性质是其最大优势，故而LN基高速调制解调器、光通信的波导信号放大器等[6-7]在现代通信系统中占据了较大市场。LN基电光调制器，具有很小的啁啾效应、良好的消光比和优越的器件稳定性，可获得高达40 GHz的带宽。但是这种同质材料通过离子注入等方式改性造成的折射率差通常小于0.1，光限域较低，限制了器件的集成度以及传输带宽等性能的进一步发展。

LN具有优良的压电性能，在表面声波(SAW)器件、压电换能器件等领域有广泛应用。SAW器件以LN、钽酸锂晶体为基片，利用其压电特性把电波的输入信号转变成为机械能，再将机械能转变成电的信号，从而对信号进行过滤。由于晶体较强的热释电效应，在器件制备过程中易在晶体表面积累大量热释电电荷。当静电场的能量达到一定程度之后，放电现象会损坏叉指电极，从而限制了叉指电极的优化范围，即限制了SAW器件的工作频率。……