γ射线辐射对铌酸锂Y波导集成光学器件的影响
γ射线的吸收实验报告
γ射线的吸收实验报告实验报告：γ射线的吸收实验一、实验目的通过实验探究γ射线的吸收规律，分析各种不同物质对γ射线吸收的影响。
二、实验原理γ射线是一种能量很高的电磁辐射，对物质有很强的透射能力。
当γ射线通过不同物质时，会发生吸收现象，即射线的强度会发生变化。
主要影响γ射线吸收的因素包括物质的厚度、密度、原子序数等。
实验中通过改变不同材料的厚度和密度，来研究γ射线吸收规律。
三、实验器材和试剂1.γ射线源：用于发射γ射线的辐射源。
2.安全屏蔽装置：用于屏蔽γ射线的辐射。
3.各种材料：如不同厚度和密度的铅片、铝片等。
四、实验步骤1.取一块铝片作为基准样品，记录γ射线源发出的射线强度。
2.依次将铅片放在铝片上，每次增加一块铅片并记录射线强度，直到达到一定厚度。
3.记录各个厚度下的射线强度，计算吸收率。
4.将铝片和不同厚度的铅片放在γ射线源和探测器之间，记录射线强度和各种材料的厚度、密度。
5.分析各个实验结果，总结出γ射线的吸收规律。
五、实验数据和结果实验结果如下表所示：材料，厚度（cm），密度（g/cm³），射线强度（cps）:-----，:--------:，:----------:，:------------:铝片，0，2.7，600铝片+铅片，0+0.5，11.3，500铝片+铅片，0+1.0，11.3，300铝片+铅片，0+1.5，11.3，100铝片+铅片，0+2.0，11.3，50铝片+铅片，0+2.5，11.3，20根据实验数据，可以绘制γ射线强度与不同厚度材料的关系图。
根据实验数据和图表分析可得到结论：随着铅片厚度的增加，γ射线的吸收率逐渐增大，射线强度逐渐减小。
当铅片厚度超过2.5cm时，射线强度已经变得非常弱。
六、讨论和分析1.实验结果符合γ射线的吸收规律。
厚度越大，吸收率越高。
2.实验中使用了铝片作为基准样品，因为铝对γ射线的吸收相对较低，便于观察强度的变化。
铅作为一种重金属，对γ射线有较高的吸收能力，可以用于改变吸收率。
铌酸锂的热光系数
铌酸锂的热光系数
铌酸锂（Lithium Niobate，简称LN）是一种非常重要的铁电材料，由于其独特的物理与化学性质，被广泛应用于光学、微波、声子学等领域。
在光学应用中，LN的一个重要性质是其具有非线性光学效应，包括二次谐波产生、和频和差频发生等，这些非线性光学效应在光通信、激光近红外辐射探测、光频率合成等领域有着广泛的应用。
另一个重要的光学性质是铌酸锂的热光效应，即温度对其折射率的影响。
由于本构折射率随温度的变化很小，通常使用温度的变化引起的折射率改变来实现光学调制、光学成像等现象。
热光效应也可用于制作光学器件，如波导、相位调制器等。
热光效应主要包括热散射效应和热扩散效应。
其中，热散射效应是指光的传播受到温度分布的影响；而热扩散效应则是指光在传播过程中吸收局部温度分布所导致的折射率变化。
在铌酸锂中，热扩散效应占据主导地位。
铌酸锂的热光效应主要由热扩散效应引起，其热光系数与材料本身的热参数、光参数以及器件结构等因素有关。
一般地，热光系数随着温度的降低而增加，热光系数的大小则决定了材料的热光效应强度。
由于铌酸锂的优异物理特性，其在光学器件中有着广泛的应用，如光学波导、光学调制器等。
其中，光波导是利用材料的高光学非线性性质而设计的器件，可将光从输入端导入波导中传播，最终从输出端输出。
而光调制器则是利用热光效应对光进行调制的器件。
值得注意的是，对于不同类型的光调制器，由于工作原理不同，其光的传播方向、波导结构等也各不相同，因此铌酸锂的热光系数也存在差异。
例如，电光调制器主要利用电场控制材料内部折射率的变化来实现光调制，而自脉冲光调制器则利用自由脉冲的热效应来实现光调制。
γ射线辐照对a-SiCH薄膜结构与特性的影响
第17卷 第6期强激光与粒子束Vol.17,No.6 2005年6月H IGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS J un.,2005 文章编号: 100124322(2005)0620939204γ射线辐照对a 2SiC :H 薄膜结构与特性的影响3刘贵昂1, 王天民2(1.湛江师范学院物理系,广东湛江524048; 2.北京航空航天大学理学院,北京100083) 摘 要: 采用射频(13.56M Hz )反应溅射方法制备a 2SiC :H 薄膜,并将其在空气中进行高能γ射线(平均为1.25MeV )辐照,5个样品的吸收剂量分别为0,2×104,4×104,6×104,8×104Gy 。
采用拉曼及红外光谱对薄膜的结构进行表征,得到了其结构与特性的变化规律。
研究与分析表明:随样品吸收剂量的增加,陷入空穴中的电子会被激发,a 2SiC :H 薄膜中的SiC 成份增加,电阻率变小,数量级为105Ω・cm ;薄膜存在结晶化的趋势,其主要原因在于由Si —O —Si 键断裂而产生的Si 取代膜中C —C 键中的C 而形成晶态SiC ,在此过程中出现了Si —O —Si 键及a 2SiC :H 的减少,晶态SiC 的增加。
经γ射线辐照后薄膜的氢含量降低,折射率从5.19增大到5.53,辐照后薄膜的透过率均低于原膜的透过率。
在500～2300cm -1(对应波长为20.00～5.29μm )波段内,a 2SiC :H 薄膜存在一定的增透作用。
关键词: a 2SiC :H 薄膜; γ射线辐照; Raman 与IR 光谱; 结晶; 红外透过率 中图分类号: O484 文献标识码: A 碳化硅(SiC )是一种宽带隙半导体材料,具有优良的热稳定性、高电子迁移率、高击穿电场等特性,与硅(Si )相比,具有更强的抗辐射能力,因而成为高温、高频、大功率及抗辐射器件的候选者,被誉为“军事半导体材料”[1]。
铌酸锂的制备方法及铌酸锂晶体在集成光子学
铌酸锂的制备方法及铌酸锂晶体在集成光子学铌酸锂（LiNbO3）是一种广泛应用于光学和电子器件中的无机晶体材料。
它具有优异的非线性光学、压电和光电特性，因此被广泛应用于集成光子学器件中，如光波导、光开关、调制器、激光器等。
溶胶-凝胶法是将铌和锂的无机盐溶解在适当的溶液中，形成溶胶。
然后通过控制溶胶的温度和pH值，使得铌和锂离子适当地聚合形成凝胶。
之后，将凝胶进行热处理，使其形成固体，最终得到铌酸锂晶体。
固相法是将铌、锂的无机盐粉末按照化学计量比混合均匀。
然后，在高温下进行烧结反应，使得粉末逐渐结晶成铌酸锂晶体。
液相法是将铌和锂的无机盐溶解在适当的溶液中，形成混合液。
然后，在适当的温度、pH值和时间条件下，控制混合液的结晶行为，使得铌酸锂晶体逐渐生长形成。
铌酸锂晶体在集成光子学中的应用主要体现在其优异的光学性质和压电性质上。
首先，铌酸锂晶体具有良好的非线性光学特性。
其二阶非线性系数非常大，可用于频率倍增、差频生成和光学参量放大等应用。
此外，铌酸锂还可以通过掺杂其他元素（如钾、镁、铷）等来调节和增强其非线性光学性能，进一步拓展其应用范围。
其次，铌酸锂晶体具有优异的压电性能。
它可以将机械应力转化为电信号，广泛应用于声表面波器件、高频压电谐振器和压电传感器等领域。
此外，铌酸锂晶体还具有良好的光电特性。
它具有较高的光学透明度和较低的光学损耗，可以用于光波导器件、光耦合器和光调制器等光通信器件中。
总之，铌酸锂晶体的制备方法多样，且其在集成光子学中的应用广泛。
随着科技的发展，铌酸锂晶体在光学和电子器件领域的应用前景会不断拓展。
薄膜铌酸锂光子学-概述说明以及解释
薄膜铌酸锂光子学-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述薄膜铌酸锂（Lithium niobate, LN）是一种具有优异光学性质的晶体材料，其在光子学领域中具有广泛的应用前景。
它由锂离子（Li+）和铌离子（Nb5+）组成的晶体结构构成，具有高非线性光学效应、光电效应和压电效应等特点。
近年来，随着光通信、光存储、光计算等光子学技术的快速发展，薄膜铌酸锂在光子学中的研究逐渐受到了广泛关注。
薄膜铌酸锂可以通过多种方法制备，包括离子交换法、溶液法、激光沉积等技术。
通过控制制备工艺参数，可以获得具有不同光学性质和结构特点的薄膜铌酸锂材料。
薄膜铌酸锂的光学性质使其具有很高的折射率、非线性折射率和非线性光学系数等特点，这使得它在光调制、光调控、光耦合和光调谐等方面表现出优异的性能。
此外，薄膜铌酸锂还可以制作成波导器件、调制器件、谐振器件等光子学器件，用于实现光通信、光传感和光计算等应用。
本文将详细介绍薄膜铌酸锂的制备方法、光学性质及其在光子学中的应用。
通过深入研究和分析，可以更好地理解薄膜铌酸锂的优势和潜力，并展望其在光子学领域的发展前景。
同时，本文还将总结已有研究成果，探讨未来薄膜铌酸锂在光子学中的应用前景，为相关研究提供一定的参考和指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的章节安排进行简要介绍和概括。
以下是一个例子:1.2 文章结构本文将以以下方式组织和呈现内容：第一部分是引言部分，主要包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，对薄膜铌酸锂光子学的背景和重要性进行了介绍。
文章结构部分则提供了本文各个章节的整体框架和组织方式。
最后，在目的部分明确了本文的目标和意义。
第二部分是正文部分，主要分为三个小节。
首先，介绍了薄膜铌酸锂的制备方法，包括常见的物理和化学制备工艺。
然后，讨论了薄膜铌酸锂的光学性质，包括折射率、透过率和能带结构等。
最后，探讨了薄膜铌酸锂在光子学中的广泛应用，如光波导器件、光调制器件和光传感器等方面。
华理大物实验报告γ射线
华理大物实验报告γ射线一、实验目的与背景说到γ射线，大家是不是都有点迷糊？别着急，今天咱们就来聊聊这个神秘的家伙。
γ射线，是电磁波的一种，跟X射线差不多，但它的能量更高，穿透力更强，咱们平常说的“辐射”中，很多时候指的就是这种射线。
简单点说，γ射线就是一种非常强的能量波，能把人弄得不太舒服。
要是能量更大，还能直接摧毁细胞，搞得人没命。
咱们今天做的实验，不是要跟它斗智斗勇，而是要通过实验，了解它的特性，看看它是怎么在物质中穿梭的。
说实话，这种实验有点像是“探险”，我们要通过一系列的仪器和探测器，把这个隐形的“幽灵”捉住，看看它的踪迹。
所以，整个实验的目的，就是通过γ射线穿透不同物质的能力，探究射线与物质的相互作用，了解γ射线的衰减规律，也就是它能量的变化过程。
二、实验原理与过程在实验中，我们主要是观察γ射线通过不同材料后，射线强度的变化。
射线就像是想穿越墙壁的小子，而不同的墙壁（也就是不同的材料）对它的阻挡能力也不一样。
有些墙壁很薄，射线很容易穿过去，像纸一样，基本不做啥事；但有些墙壁厚重，那可是铁打的，射线要想穿过去就难多了，得消耗很多能量。
实验的第一步，我们需要用到一台γ射线源，它会发射出稳定的射线，就像是一颗“隐形炸弹”，你看不见它，但它随时都能“爆炸”。
我们通过测量射线穿透不同厚度的铅板或水泥板后的强度变化，来分析射线的衰减规律。
通过测量不同材料的“吸收”情况，咱们就能知道哪些东西能挡住射线，哪些东西能让它穿过。
实验的过程就像是一场“猫捉老鼠”的游戏，射线作为“猫”，材料作为“鼠”，我们需要设计巧妙的陷阱，去分析射线的特点。
记得在实验过程中，咱们的仪器要调整得很精准。
每次射线通过不同材料后，咱们得通过探测器读取数据。
探测器就像是个神探，啥都不放过，每一丝微小的变化它都能捕捉到。
我们还得时刻保持仪器的稳定，不然测出来的数据就不准了，这就像是在做高难度的魔术，稍不留神，可能就会失败。
三、实验数据与分析你看，实验的结果就是咱们最直接的“战利品”，可是，这个战利品并不是那么简单拿到手的。
核辐射对材料性能的影响研究
核辐射对材料性能的影响研究在当今科技迅速发展的时代，核技术在能源、医疗、工业等众多领域发挥着重要作用。
然而，核辐射带来的影响也不容忽视，尤其是对材料性能的改变。
了解核辐射如何影响材料性能，对于保障核设施的安全运行、开发抗辐射材料以及评估核辐射环境中的材料可靠性具有至关重要的意义。
核辐射主要包括α射线、β射线和γ射线等。
这些射线具有不同的能量和穿透能力，它们与材料相互作用的机制也各不相同。
当材料暴露在核辐射环境中时，首先会发生物理变化。
α射线由于其质量较大、能量较低，通常在短距离内就会被物质吸收，但其对材料表面的撞击和电离作用可能导致材料表面的损伤和粗糙度增加。
β射线的能量和穿透能力相对较强，能深入材料内部，引起材料内部原子的电离和激发，从而导致材料的电学性能发生改变。
γ射线则具有极强的穿透能力，能够直接与材料中的原子发生相互作用，导致原子的位移和化学键的断裂。
从化学角度来看，核辐射会引发一系列化学反应。
辐射会使材料中的分子发生解离，产生自由基和离子。
这些活性物质会进一步与周围的分子发生反应，导致材料的化学组成和结构发生变化。
例如，在高分子材料中，辐射可能导致分子链的断裂和交联，从而改变材料的力学性能和热性能。
在金属材料中，辐射会促进氧化反应，导致金属表面的腐蚀和氧化层的形成。
核辐射对材料的力学性能影响显著。
在金属材料中，辐射会导致位错密度增加、晶界迁移以及微观结构的变化，从而使材料的硬度、强度增加，但同时延展性和韧性会下降。
对于高分子材料，辐射引起的分子链断裂和交联会改变其弹性模量和拉伸强度。
陶瓷材料在核辐射下可能会出现裂纹扩展和微观结构的破坏，导致其抗压强度和抗热震性能降低。
材料的热性能也会受到核辐射的影响。
辐射会导致材料内部产生缺陷和晶格畸变，从而增加热阻，降低热导率。
这在一些对热传导要求较高的应用中，如核反应堆中的冷却系统，可能会带来严重的问题。
同时，辐射还可能改变材料的比热容和热膨胀系数，影响材料在温度变化环境中的稳定性。
γ射线屏蔽参数手册
γ射线屏蔽参数手册引言γ射线是一种电磁辐射，具有穿透力较强的特点，因此在许多工业和科学领域都需要进行屏蔽以降低对人体和环境的危害。
本手册旨在介绍γ射线屏蔽的基本概念、参数和方法，以帮助相关人员有效地进行γ射线的屏蔽工作。
一、γ射线的特点γ射线是一种高能电磁辐射，其波长很短、频率很高，因此具有很强的穿透力。
γ射线的特点主要包括：1. 穿透力强：γ射线具有很强的穿透力，可以通过许多材料，如金属、混凝土等。
2. 危害性：γ射线对人体组织有一定的伤害能力，在长期接触下会导致放射性损伤。
3. 无电荷：γ射线是无电荷的，不受电场和磁场的影响，因此屏蔽方法较为特殊。
二、γ射线的屏蔽参数1. 半衰厚度：γ射线通过材料时，其强度会随着穿透层的增加而减弱，半衰厚度是指辐射强度减弱到初始强度的一半所需的屏蔽材料厚度。
不同的材料对不同能量的γ射线都有对应的半衰厚度。
2. 线衰减系数：这是一个衡量材料对γ射线衰减速度的参数，通常情况下，较大的线衰减系数意味着材料对γ射线的屏蔽作用更好。
3. 吸收系数：吸收系数是材料对γ射线吸收的强度，与材料的物理特性及γ射线能量相关。
三、γ射线的屏蔽材料γ射线的屏蔽材料主要包括铅、混凝土、铁等。
这些材料的选择需要考虑屏蔽效果、成本、材料稳定性等因素。
1. 铅：铅是一种常用的γ射线屏蔽材料，其密度高、线衰减系数大，对γ射线具有较好的屏蔽效果。
但由于铅的重量大、制作成本高，常用于固定屏蔽结构的建筑中。
2. 混凝土：混凝土是一种常见的γ射线屏蔽建筑材料，其制作成本低、屏蔽效果良好。
但混凝土屏蔽结构需要较大的空间，因此适用于对空间要求不高的场所。
3. 铁：铁是一种中等屏蔽效果的材料，通常用于较低能量的γ射线屏蔽，对于高能量的γ射线，需要较大的铁厚度来实现有效的屏蔽效果。
四、γ射线屏蔽的方法1. 源遮蔽：通过将γ射线源放置在铅块或混凝土屏蔽结构中，来减少γ射线对周围环境的影响。
2. 距离屏蔽：增加γ射线与目标之间的距离可以有效地降低γ射线的强度，是一种简单有效的屏蔽方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
γ射线辐射对铌酸锂Y波导集成光学器件的影响
摘要：铌酸锂Y波导集成光学器件进行γ射线辐射效应地面模拟实验，一方面通过检测辐射前后器件参数的变化，分析了γ射线总剂量、剂量率与器件性能的相
关性；另一方面通过在线监测辐射总剂量累计过程中器件参数变化，分析器件对
γ射线辐射的敏感性，以及器件性能与辐射总剂量的瞬态关系。
关键词：铌酸锂；Y波导集成光学器件；γ射线
0 引言
基于Sagnac效应的干涉型光纤陀螺（IFOG）具有无运动部件、工艺简单、精
度覆盖面广、动态范围大、启动快、寿命长、抗冲击、耐过载等优点，在航空、
航天、航海、兵器等军事领域具有广阔的发展前景，引起世界各国的关注[1]。
目
前航天运载、空间载体和战略战术武器制导系统已成为光纤陀螺的重要领域和发
展方向，在这些应用中，高抗太空辐射能力是光纤陀螺的必然要求。
铌酸锂Y波
导集成光学器件作为光纤陀螺的重要元件，其抗辐射能力直接影响着光纤陀螺的
相关性能。
现阶段，γ射线辐射研究为太空辐射模拟的重要项目，本文通过对铌
酸锂Y波导集成光学器件进行γ射线地面模拟实验，研究其抗γ射线辐射能力。
1理论分析
γ辐射是由核子蜕变过程中发射的一种电磁波。
它的波长比X射线还要短，
波长＜0．1nm，这种射线具有很强的穿透能力。
γ射线辐射源有反应堆和钴60等。
钴60（60Co）最常见，一般剂量率50rad（Si）/s及以下的γ射线辐射实验
都是用它进行。
铌酸锂Y波导集成光学器件芯片材料为铌酸锂（其化学分子式为LiNbO3）铁电氧化物基材料[2]，当γ射线入射到铌酸锂铁电材料中，其对材料的
损伤效应主要表现为辐射电离效应，是一种瞬时效应，可产生初级电子、次级电
子甚至三级电子[3]。
一般在材料中产生电子-空穴对所需的能量与入射粒子的种类无关，只与其禁带宽度成正比，一般为禁带的3倍[4]。
而铌酸锂属于多晶结构，
绝缘材料，禁带较宽，故铌酸锂材料的抗γ射线辐射能力较强[5]。
对于采用质子
交换退火工艺制备出光波导的Y波导集成光学器件来说，γ射线改变了波导内部
的晶格结构和原子分布，改变了波导及其附近铌酸锂晶体衬底的原有折射率分布，降低波导对光的束缚能力，在器件性能参数的反映就是插入损耗与分光比的变化。
定量的描述γ射线辐射造成的辐射损伤，须考虑γ射线辐射的入射能量强度和辐
射注量。
可以采用γ射线辐照实验前后，测试器件插入损耗与分光比的变化，得
出不同能量等级的γ射线辐射和器件性能参数变化的关系，以及不同的γ射线辐
射注量和器件性能参数变化的关系。
2实验方法
γ射线辐射实验分为辐射移地测试实验和辐照在线测试实验。
辐射移地测试实验，就是器件经过一定剂量的辐射后，移除辐射源一段时间后，对器件性能参数进行测试。
用以考察辐射对器件的长期影响，以及是否造成
永久损伤。
这种实验，只需要将器件准备好寄给实验机构就可以了，实验完成后，寄回来再测试。
这种实验的好处当然是简便，但是只能考察器件是否存在永久损伤，对于器件在辐射条件下地工作情况无从观测。
需要提供的实验条件有两条：
总剂量krad（Si）和剂量率rad（Si）/s。
目前我们器件的实验一般在一百到数百
千rad/si（100 krad（Si））这个水平。
剂量率就是单位时间每秒的辐射剂量，用
来表征辐射的强度，一般用到10rad（Si）/s，50rad（Si）/s这样的等级。
辐照在线测试实验，就是在器件受到辐射的同时进行实时在线的参数测试的
实验。
用以考察器件在辐射情况下的瞬态影响和实时反映。
这种实验进行起来相
对复杂，必须携带几乎全套的测试设备仪器和工具前往实验机构，后面会详细介
绍这种实验的情况。
需要的实验条件首先是剂量率rad（Si）/s，剂量率可以是一
个固定的值，然后进行一定时间或者一定总剂量的实验；也可以用剂量率作为变
量来进行实验。
3实验结果与讨论
3.1γ射线辐射移地测试实验
我们累计对超过26只铌酸锂Y波导集成光学器件进行了γ射线辐照移地测试
实验，其中26只得到了有效数据，见表1。
分别采用不同的辐射总剂量、剂量率、器件接受辐射的方式（器件状态）进行实验。
辐射源60Co，辐射总剂量分
100Krad（Si）和300Krad（Si）两个量级进行。
辐射的剂量率分10rad（Si）/s和
50rad（Si）/s两个量级进行。
在辐射总剂量100Krad（Si）的情况下，器件接受辐射的方式，及器件状态分为器件状态1：器件封装完整，2：器件未封装，LiNbO3
芯片直接暴露于γ射线辐照下。
实验前、后对器件光电参数进行测试，比较器件
参数实验前后的变化。
表1 γ射线辐照地面模拟实验数据
通过上表可以看出在100Krad（Si）～300Krad（Si）这个量级水平下，γ射线
辐照总剂量的变化，对器件光电参数变化（插入损耗、分光比、串音、半波电压）影响不明显。
在总剂量限定在100Krad（Si）的情况下，10rad（Si）/s～50rad（Si）/s这个量级水平的γ射线辐照剂量率变化，对器件光电参数变化（插入损耗、分
光比、串音、半波电压）的影响也不明显。
相同总剂量情况下，实验器件的芯片
是否直接暴露在射线下，对器件插入损耗有一定的影响，但差别还是在一个很小
的范围内（小于0.1dB）。
综上所述，在γ射线辐射总剂量300Krad/Si以内，Y波导集成光学器件接受
不同的辐射实验后，经过一定的时间后其光电参数变化（插入损耗、分光比、串音、半波电压）很轻微，对于器件的永久性损伤较小。
且以上实验，由于其实验
样品只数较少，对于γ射线辐射实验与Y波导集成光学器件光电参数（插入损耗、分光比、串音、半波电压）之间的关系及总剂量和剂量率与器件性能的相关性仅
做粗略分析。
3.2γ射线辐射在线测试实验
上述移地测试实验在γ射线辐照完成后才测试器件参数，不能表征γ射线辐
射对器件的瞬态影响，因此我们开展了Y波导集成光学器件的γ射线辐照在线测
试实验。
实验过程中，Y波导集成光学器件置于钴辐射源前接受辐照，光源和光
探测器置于铅砖墙后，它们之间由光纤连接。
光探测器输出的电信号由电信号线
通过位于屏蔽墙上的电接口输出到外部的数字电表上，测试中记录光探测器输出
的电位值，再转换为相应的光功率。
γ射线辐射总剂量每提高10Krad/Si，记录一
次光输出的电位值，总剂量范围为0 Krad/Si～200Krad/Si。
下面是通过统计分析软件MiniTab对γ射线辐射实验数据进行分析拟合得出
的插入损耗与分光比的变化趋势曲线：
图1 铌酸锂Y波导集成光学器件插入损耗随γ射线辐射剂量的变化
图2 铌酸锂Y波导集成光学器件分光比随γ射线辐射剂量的变化
从图1到图2可以看出，γ射线辐照对Y波导集成光学器件产生瞬时电离效
应，且随着剂量的增加，使器件的插入损耗逐渐增大（其总变化量仍很小，小于0.13dB），对器件的分光比几乎无任何影响（分光比变化量均小于0.05%）。
在γ
射线辐照总剂量200Krad/Si范围内，随着辐射总剂量的增加，器件的插入损耗增
加的速度逐渐变小（具体见图2），根据实验结果分析该只器件的插入损耗在
3.2dB达到稳定状态。
根据Alvin S.Kanofsky等人的研究，当质子交换的LiNbO3光
波导接受到的γ射线辐照达到一定总剂量Dm以后，插入损耗增大的速度将会降
低到一个很低的水平，进入一个相对稳定的状态[6][7]，这与我们的实验结果一致。
4. 结论
通过对铌酸锂Y波导集成光学器件进行γ射线辐射效应地面模拟实验，进行
移地测试和在线测试帮助我们进一步认识γ射线辐射对器件的影响。
在0～
300Krad/si的总辐射剂量范围内，γ射线辐射对器件的插入损耗、分光比、串音及半波电压影响很小。
随着辐射剂量的增大和辐射强度的增加（小于200Krad/si），铌酸锂Y波导集成光学器件的插入损耗也随之进入相对稳定的状态。
因此采用铌
酸锂衬底，质子交换退火工艺制作芯片的铌酸锂Y波导集成光学器件，具有较强
的抗γ射线辐射能力。
参考文献：
[1]张桂才．光纤陀螺原理与技术．第一版．北京．国防工业出版社，2008
[2]杨家德，张蜀平等．集成光学技术及其应用．科学技术文献出版社，1999．8
[3]唐重林，柴常春等．铁电材料的核辐射效应．材料导报，2007．8，21（8）33-36
[4]Claeys.C，Simoen.E．先进半导体材料及器件的辐射效应．国防工业出版社，2008.3
[5]周南，牛胜利，丁升等．强脉冲离子束辐照－力学效应研究．强激光与粒
子束，2000，12（2）249-253
[6]于庆奎，唐民等．用10MeVγ射线和钴60γ射线进行CCD空间辐射效应评估．航天器环境工程，2008.8，25（4）391-394
[7]Judith F，Briesmeister．MCNP-A General Monte Carlo N-Particle Transport Code Version 4B．LA-12625-M，1997.3。