双掺杂Zn,Fe:LiNbO_3晶体的二波耦合效应的研究

在固液同成分ＬｉＮｂＯ３中，同时掺入６％ＺｎＯ（摩尔比）和０．０５％Ｆｅ２Ｏ３（摩尔比），用提拉法生长了双掺杂Ｚｎ，Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体，这是一种性能优良的光折变晶体材料。文章用二波耦合技术研究了晶体的耦合增益和衍射效率，Ｚｎ，Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３的光致折射率变化值达１０－５，且响应速度达到秒量级，这是双掺Ｚｎ、Ｆｅ两种杂质共同作用的结果。

光折变晶体中与光强有关的二波耦合及能量转移

用一种模型对对称入射的两束相干光在光折变晶体内的耦合即能量转移进行了分析,导出了单边入射二波耦合的信号光放大率的解析表达式。分析了对KNSBN光折变晶体的二波耦合测量结果,求得与光强有关的耦合常数值。此外,给出了信号光放大率及两束光的光强随入射光强、束比、吸收系数、饱和耦合常数及介质厚度变化的曲线。

KNbO_3:Fe晶体的最佳二波耦合

本文在分析光折变晶体KNbO_3:Fe的最佳二波耦合条件的基础上,通过计算和实验研究了晶体KNbO_3:Fe的二波耦合增益系数Γ与两光束的夹角2θ、光栅矢量的取向β及不同电光系数r51或r42的关系,获得了在特定掺杂浓度N～10^(16)cm^(-3)条件下KNbO_3:Fe晶体的最佳二波耦合条件为:θm～4°—8°并且βm～45°.

非相干背景光辐照二波耦合中的最佳匹配随机共振

针对非相干背景光辐照二波耦合中参数的最佳匹配设计问题,提出了一种基于随机共振理论的研究方法。首先,文章通过二波耦合过程进行物理机理分析和数值实验分析,证明了该问题在本质上可归结为一种随机共振现象。其次,从随机共振的角度,研究其中的最佳参数设计问题,给出了一种分布处理的最优参数设计流程。按照该方法,在给定增益要求的情况下,先根据信号光饱和与否来确定晶体长度,最后根据非相干光的比例对增益的影响来确定非相干光的比例。仿真实验表明,经过最佳参数设计后,信号的增益和输出信噪比上均有显著提高。

载流子浓度对光折变LiNbO_3晶体二波耦合增益的影响

根据光折变微观机制和Ｋｕｋｈｔａｒｅｖ带导模型，分析了ＬｉＮｂＯ３晶体二波耦合系数与载流于浓度的关系．结果表明二波耦合系数随载流于浓度的升高而增大，并逐渐趋于一稳定值．测量了不同Ｃｅ掺杂浓度Ｃｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体二波耦合指数增益与载流子浓度的关系，实验结果与理论分析一致．

锗酸铋晶体二波耦合效应的研究

本文叙述了锗酸铋晶体的生长。采用二波耦合光路测试ＢＧＯ晶体的衍射效率和增益系数，研究ＢＧＯ晶体的二波耦合中光波的位相变化。

Ce：Eu：LiNbO_3晶体的生长及其二波耦合效应的研究

本文报道了Ｃｅ：Ｅｕ：ＬｉＮｂＯ＿３晶体的生长。采用二波耦合光路研究和测试了晶体的增益系数、衍射效率、全息擦除特性和晶体的光电导。Ｃｅ：Ｅｕ：ＬｉＮｂＯ＿３晶体具有优异的光折变性能，是优良的全息存储介质材料。

KnbO_3：Fe二波耦合温度效应研究

报道了ＫＮｂＯ３：Ｆｅ在５１４．５和６３２．８ｎｍ二波耦合增益系数随温度（２９０～３７０Ｋ）变化的实验结果，分析研究了温度对暗电导、电光系数和扩散场的影响，通过对电光系数ｒ５１为主的实验和理论曲线的拟合，得到了室温（３００Ｋ）暗电导和光电导之比Ｂ＝σｄ／σｐ及其它参数值．

In∶Cu∶LiNbO_3晶体的生长及其二波耦合效应的研究

铌酸锂 (LiNbO3 )晶体具有电光效应和非线性光学效应。纯LiNbO3 晶体的光折变性能很弱 ,且抗光致散射能力低。在LiNbO3 晶体中掺进CuO( 0 .0 5mol% )和In2 O3 ( 1 .5mol% ) ,采用Czochralski法生长In∶Cu∶LiNbO3 晶体。生长工艺参数为 :轴向温度梯度 35℃ /cm ,晶体生长速度 1mm/h ,旋转速度为 1 5～ 2 0r/min ,极化温度为 5 0 0℃ ,还原时间为 2 4h。以二波耦合光路测试晶体的指数增益系数 ,衍射效率和响应时间。采用Ar+激光器作光源 ,两相干光束分别为信号光I2 0 和泵浦光I10 ,输出波长λ =488.0nm。泵浦光的直径D =5mm ,信号光的直径d =1mm。泵浦光强I10 =2 .45cm-1,入射光束光强比 β =I10 /I2 0 =2 2 5 0。实验测量二波耦合指数增益系数Γ的表达式为 :Γ=1Lln I′1I2I1I′2 ≈ 1Lln I′1I1式中I1与I2 分别是两束光之间存在耦合时的透射信号光强。I′1与I′2 分别是没有耦合时的相应光强 ,L为通光长度。指数增益系数测试结果 :1 2mm× 1 2mm× 3mm晶片为 1 8cm-1;1 2mm× 1 2mm× 0 .3mm晶片为 5 4cm-1。采用二波耦合光路测试晶体的衍射效率 η。I10 =I2 0 =1 .76W /cm2 。测量二波耦合衍射效率表达式为 :η=I′1I1× 1 0 0 %式中 I1为衍射光强 ,I′1为I10 的透射光强。测试结果为 6 2 %。响应时?

Ce:KNSBN晶体中超短激光脉冲二波耦合和四波混频相位共轭

脉宽为50～60ps的超短激光脉冲列在Ce:KNSBN晶体中实现二波耦合和四波混频相位共轭。环境的微振动使二波耦合和四波混频相位共轭信号变得不稳定。当泵浦光脉冲从相对于探测光脉冲早到变为迟到时,二波耦合探测光信号从缩小变到放大。四波混频相位共轭信号出现双脉冲。晶体中存在纳秒光折变效应。

光折变二波耦合环形腔中的双稳态

光折变晶体中的两波耦合引入了依赖于光强的相移和二波之间没有相位互扰的能量传榆。这种相移和传输造成含有光折变介质的光学环形腔中的双稳态。

基于二波耦合的光学图像放大

理论分析表明二波耦合效应在扩散机制下可实现光强的放大而不影响相位.通过偏振态实验确定二波耦合光学图像放大的入射光最佳偏振态为P态,利用光爬行效应减小掺铁铌酸锂晶体进行二波耦合实验所引入的光散射噪声,并确定入射光辐照顺序以及入射光角度不小于20°.根据经典的二波耦合实验方案实现了光学图像放大实验,最佳的实验条件为:入射绿光波长532nm,入射角度32°~33°,入射信号光光强7.2μW,泵浦光光强13.89mW.

Ce:KNSBN晶体二波耦合衍射效率的实验研究

本文对光折变晶体二波耦合的衍射问题进行了理论分析 ,并对Ce:KNSBN晶体前向二波耦合的衍射效率随入射光强比m的变化关系进行了实验观测。

光折变效应中二波耦合温度特性的研究

本文研究了光折变效应中，温度对晶体内空间电荷分布影响的微观机制，提出了空间电荷场的修正项，给出了钛酸钡晶体的空间电荷场与温度的理论曲线以及二波耦合中光强耦合系数与温度的理论曲线．

掺铁近化学配比铌酸锂晶体的二波耦合特性研究

生长了铁掺杂(质量分数分别为25×10-6,50×10-6,100×10-6以及200×10-6)的近化学配比铌酸锂(SLN)晶体.用中心波长为532 nm的半导体激光器对晶体进行了二波耦合实验,测得了二波耦合的相应时间和有效增益系数随掺杂浓度、入射光总光强、写入光光强比以及入射光偏振方向的变化情况.实验结果表明,掺杂浓度越高,总入射光强越大,入射光光强比越小,都能导致响应时间减小,并且e光的响应时间要小于o光的响应时间;入射光光强比越大,有效增益系数越大,e光的有效增益系数要大于o光,而掺杂浓度对有效增益系数没有明显的影响.

二波耦合时光折变晶体取向及入射光振动方向的最佳选择

首先提出全面寻找最佳取向的理论方法,并具体运用此一理论找出了几个最佳取向及较好取向的实例。

光折变晶体中二波耦合光强依赖现象和各向异性热透镜效应

实验发现,掺Ce离子的光折变晶体KNSBN中二波耦合光强依赖现象和各向异性热透镜效应有共生关系.光吸收引起晶体温升乃至引起.光折射率的增加是产生这种现象的主要原因.

不同切型BaTiO_3晶体二波耦合特性研究

分析了光折变晶体的电光系数对二波耦合特性的影响。二波耦合能量转移方向不仅依赖于晶体中光生载流子的电荷符号以及入射光与晶体ｃ轴的相对取向，而且依赖于晶体电光系数各分量的相对大小；这种特性特别明显地表现在相向二波耦合作用中。对不同掺杂浓度（掺铈或掺铑）的０°切割和４５°切割的体块及薄片的ＢａＴｉＯ３晶体进行了实验观察，结果与理论符合得很好。