激光干涉法测量压电系数的理论基础与应用

发布时间：2025-07-06 23:26

　　压电材料是一种能够实现电能与机械能相互转化的材料,广泛应用于无损检测、动态传感、医学成像等技术领域。压电系数是评价压电材料性能高低的重要指标,其准确测算直接影响到压电材料在各类压电器件中的应用。因此,压电性能参数的精确测量对压电材料的开发与应用具有重要意义。目前,常用的压电材料的性能表征方法主要有静态法、准静态法、布里渊散射法、谐振法和超声法等,这几种方法均能在一定程度上实现对压电系数的表征,但有各自的局限性。静态法测试受限较多,测量精度低。谐振法容易受到非相关振动模式的干扰,对样品尺寸要求较高且很难直接判断压电系数的符号。超声法主要用于测算压电材料的弹性系数,压电系数的获得需要进一步计算得到。因此,寻找一种精度高且直接有效的压电系数的测量方法,对准确表征压电材料的性能参数具有重要意义。针对现有测试方法之不足,本论文分析了干涉法在压电系数测算中的影响因素,探究了干涉法用于压电系数表征的可行性。以中级晶族三方晶系为例,通过仿真模拟与实验测试相结合的方式,对干涉法测算压电系数进行了验证,给出了适用于干涉法测试用晶体切型的条件,并在低对称性晶体中进行了推广验证。主要工作有:1、分析了干涉法测试...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１压电效应示意图??

?山东大学硕士学位论文???第二章干涉法测算压电系数的理论基础??２．１压电效应??压电材料具有非中心对称结构，具有压电效应的晶体就叫压电晶体。压电晶??体正、负电荷中心重合，表现为宏观无电性。当压电晶体沿某一方向受到外界应??力而产生形变时，晶体因产生形变使得正、负电荷中心不再....

图２－２干涉法测试压电系数实验装置示意图??１４??

?山东大学硕士学位论文???Ｅ＼?＝?ｊＥｉｏｃｏｓ＾?＋?＾ｉｏ）?（２－１４）??Ｅｉ?＝?Ｅｉ〇ｃｏ＾｛ｃｊｔ?＋?ｃｐｉｏ）?（２－１５）??其光强可以分别表不为：??＾＝Ｅ＇Ｘ＝Ｅ＇°Ｘ?（２＿ｉ６）??（２－１７）??两列波在空间中尸点相遇则Ｐ点光强为：??／?＝?／....

图３－１?ＬＧＴ晶体办／而测试切型示意图??

?山东大学硕士学位论文???ＬＧＴ晶体对称性较高，因此对于系数，我们均采用ＸＹ－ｂａｒ切型对其进??行模拟与测试。??Ｚ??ＸＶ－ｂａｒ??ｙ?ｙ??图３－１?ＬＧＴ晶体办／而测试切型示意图??图３－１为ＬＧＴ晶体和Ｊｕ系数干涉法测试的切型意图。利用ＣＯＭＳＯＬ??软件建立了尺寸....

图３－２?ＬＧＴ晶体ＸＹ－ｂａｒ切型形变情况??从ＬＧＴ晶体的压电系数矩阵可以看出，在Ｘ方向施加电场后，晶体在压电??

?山东大学硕士学位论文???ＬＧＴ晶体对称性较高，因此对于系数，我们均采用ＸＹ－ｂａｒ切型对其进??行模拟与测试。??Ｚ??ＸＶ－ｂａｒ??ｙ?ｙ??图３－１?ＬＧＴ晶体办／而测试切型示意图??图３－１为ＬＧＴ晶体和Ｊｕ系数干涉法测试的切型意图。利用ＣＯＭＳＯＬ??软件建立了尺寸....

本文编号：4056131