Ce∶Co∶LiNbO_3晶体光折变性能研究

在LiNbO3中掺进CeO2 和Co3O4 ,以Czchralski技术首次生长Ce∶Co∶LiNO3,Ce∶LiNbO3,Co∶LiNbO3晶体 通过测试Ce∶LiNbO3,Co∶LiNbO3和Ce∶Co∶LiNbO3晶体的指数增益系数 ,位相共轭反射率和响应时间 ,计算晶体的有效载流子浓度和光电导 Ce离子能提高LiNbO3晶体光折变灵敏度 ,Co离子能提高LiNbO3晶体的响应速度和抗光致散射能力 ,从而Ce∶Co∶LiNbO3晶体具有较高的指数增益系数 ,位相共轭反射率 ,响应速度

铈铁掺杂铌酸锂晶体光折变性能的研究

对铈铁掺杂铌酸锂(Ce:Fe:Li Nb O_3)晶体进行氧化、还原处理。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构。采用透射光斑畸变法测试了晶体样品的抗光损伤能力,结果表明:生长态晶体比还原态晶体的抗光致散射能力基本上高一个数量级,氧化态的晶体要比还原态的晶体高两个数量级。采用二波耦合实验测试了晶体样品的光折变性能,结果表明:从氧化到生长再到还原态,衍射效率逐渐降低,响应时间缩短,光折变灵敏度增加,动态范围逐渐降低。

Li/Nb摩尔比变化对Mg:Sc:Fe:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

掺入摩尔分数为1%MgO,0.5%Sc2O3和质量分数为0.03%Fe2O3,从 Li与Nb 摩尔比分别为0.85,0.94,1.05,1.20和1.38的熔体中用提拉法生长Mg:Sc:Fe:LiNbO3(Mg:Sc:Fe:LN)晶体。测试了晶体的紫外–可见吸收光谱和红外光谱、抗光损伤能力、衍射效率、响应时间和光折变灵敏度。结果表明:随着Li/Nb摩尔比增加,Mg:Sc:Fe:LN 晶体的吸收边发生紫移;n(Li)/n(Nb)=1.05 的晶体分别在3466,3481cm–1和3504 cm–1处出现 OH–吸收峰;n(Li)/n(Nb)=1.38 的晶体在3504cm–1和 3535 cm–1处出现OH–吸收峰。随n(Li)/n(Nb)的增加,Mg:Sc:Fe:LN 晶体的衍射效率减小,响应速度和光折变灵敏度增大。n(Li)/n(Nb)=1.05 的近化学计量比 Mg:Sc:Fe:LN 晶体的抗光损伤能力最高。

Mg^(2+)对Ce:Fe:LiNbO_3晶体光折变性能的作用和影响

在Ce(0 .1wt %)∶Fe(0 .08wt %)∶LN中掺进摩尔分数为(0 .2 %,0 .4 %,0 .6 %)的MgO,采用提拉法生长Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体.测试晶体的吸收光谱,Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体的吸收边相对Ce∶Fe∶Li NbO3晶体发生紫移,Mg(6 %)∶Ce∶Fe∶LN晶体OH-吸收峰移到3 532 cm-1,研究OH-吸收峰移动机理.以二波耦合光路测试Mg∶Ce∶Fe∶LN晶体的指数增益系数和响应时间,发现Mg∶Ce∶Fe∶LN晶片厚度减小时指数增益系数显著增加.首次采用光爬行效应解释指数增益系数增加机理.

Pr:Fe:LiNbO_3晶体光折变性能的研究

在Fe :LiNbO3中掺进Pr6O11生长Pr :Fe :LiNbO3晶体。对晶体进行氧化 还原处理。测试晶体的指数增益系数、衍射效率、响应时间、光电导和信噪比。测试结果Pr :Fe :LiNbO3晶体的响应时间缩短 ,信噪比提高 ,克服了Fe :LiNbO3 响应时间长 ,光电导和信噪低的缺点。以Pr:Fe

Li/Nb摩尔比变化对Zr:Fe:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

同成分LiNbO3(LN)溶体中掺进摩尔分数为2%的ZrO2和质量分数为0.03%的Fe2O3,从不同Li/Nb摩尔比(0.94,1.05,1.20,1.38,0.85)熔体中用提拉法生长了系列Zr:Fe:LN晶体。测量了晶体的红外光谱、抗光损伤能力、指数增益系数和全息存储性能。结果表明:不同Li/Nb摩尔比的Zr:Fe:LN晶体红外光谱OH-吸收峰出现了3 475,3 478 cm-1和3 486 cm-1 3个新峰。晶体的光折变性能都有不同程度的提高。近化学计量比Zr:Fe:LN晶体(Li/Nb的摩尔比为1.38)的抗光损伤能力比Fe:LN晶体提高2个数量级以上。指数增益系数是Fe:LN晶体的2倍,写入速度比Fe:LN晶体提高1个数量级,光折变灵敏敏度和动态范围皆提高4倍以上。近化学计量比Zr:Fe:LN晶体是优良的光折变和全息存储晶体材料。

Ce:Eu:LiNbO_3晶体制备及光折变性能

为了得到光折变性能优良的晶体材料,在LiNbO3中掺进CeO2和Eu2O3,生长Ce:LiNbO3和Ce:Eu:LiNbO3单晶体,对晶体进行极化和氧化还原处理,并利用XRD、UV-VIS及二波耦合光路测试了晶体的晶格常数、吸收光谱、指数增益系数和响应时间.结果表明,Ce:Eu:LiNbO3晶体的晶格常数比Ce:LiNbO3晶体小,其吸收边比Ce:LiNbO3晶体红移更多,指数增益系数比Ce:LiNbO3晶体大,而响应时间比Ce:LiNbO3晶体的要短,Ce:Eu:LiNbO3是优良的光折变晶体材料.

掺杂LiNbO_3晶体的光折变性能

在LiNbO3中掺进CeO2 ,MnCO3生长Ce∶LiNbO3和Ce∶Mn∶LiNbO3晶体 ,晶体被极化和还原处理。X射线衍射仪测试晶体的晶格常数 ,采用UV -Spectrophotometer测试晶体的吸收光谱。讨论了掺杂离子对晶格常数的影响、掺杂离子在晶体中的占位及使LiNbO3晶体吸收边发生红移的机理。利用二波耦合实验测试了晶体的指数增益系数、衍射效率和响应时间 ,结果表明 :Ce∶Mn∶LiNbO3晶体的最大指数增益系数达到 2 2cm- 1 ,Ce∶LiNbO3晶体的最大指数增益系数为 17cm- 1 ;Ce∶Mn∶LiNbO3和Ce∶LiNbO3晶体的有效载流子浓度分别为 0 .4× 10 1 5cm- 3和 0 .2× 10 1 5cm- 3;最大衍射效率分别为 85 %和 72 % ;Ce∶LiNbO3和Ce∶Mn∶LiNbO3晶体的二波耦合响应时间分别为 3min和 3.5min。与Ce∶LiNbO3晶体相比 。

Li/Nb比变化对Ce:Fe:LiNbO_3晶体的光折变性能的影响

在LiNbO3晶体中掺进0.1wt%CeO2和0.03wt%Fe2O3以Czochralski技术生长不同Li/Nb比(0.94、1.20、1.40)Ce:Fe:LiNbO3晶体,其中Li/Nb=1.40的Ce:Fe:LiNbO3晶体是化学计量比。测试了不同Li/Nb比Ce:Fe:LiNbO3晶体抗光损伤能力,得到随着Li/Nb比的增加,晶体的抗光损伤能力增加。研究了晶体抗光损伤能力增强的机理。随着Li/Nb比的增加,晶体的响应速度和光折变灵敏度增加。测试不同Li/Nb比Ce:Fe:LiNbO3晶体位相共轭效应,利用产生的位相共轭光波消除图像的位相共轭畸变。利用Li/Nb=1.40的Ce:Fe:LiNbO3晶体做记录介质,Li/Nb=1.20的Ce:Fe:LiNbO3晶体作位相共轭镜进行全息关联存储实验。实验结果表明,存储系统具有实时处理,成像质量好,信噪比高和可反复使用的优点。

Ce:Fe:LiNbO_3晶体的生长及光折变性能(英文)

在氧化锂(Li2O)摩尔分数(下同)为48.6%～58%的LiNbO3中掺入0.1%的氧化铈(CeO2)和质量分数为0.03%的氧化铁(Fe2O3),用提拉法技术生长出高光学质量的具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)的Ce:Fe:LiNbO3晶体。通过紫外-可见光谱和红外光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构。通过二波耦合实验系统研究了Ce:Fe:LiNbO3晶体样品的光折变性能。结果表明:晶体样品随n(Li)/n(Nb)比增加,样品的衍射效率降低,动态范围降低,但是,全息响应速率和光折变灵敏度提高。

双掺铈锰铌酸钾锂晶体的生长及光折变性能的研究

在铌酸钾锂(KLN)中掺进CeO2和MnCO3,采用Czchralski法首次生长Ce:Mn:KLN晶体,测试晶体的晶格常数,Ce:Mn:KLN晶体的晶格常数变小.测试晶体的吸收光谱,它的吸收边相对KLN晶体发生红移.研究晶体吸收边发生红移的原因.以二波耦合光路测试Ce:Mn:KLN晶体的指数增益系数Γ.它的指数增益系数最大值Γmax=9.2cm-1,大于KLN晶体的Γ值.

[Li]／[Nb]比变化对Ce：Mn：LiNbO3晶体光折变性能的影响：

采用提拉法生长4种不同[Li]／[Nb]比（0．94，1．05，1．20，1．38）的Ce（0．1％（质量分数））：Mn（0．05％（质量分数））：LiNb03晶体和掺镁量为5％（摩尔分数）的Mg：Ce（0．1％）：Mn（0．015％）：LiNbO3晶体。测试晶体红外光谱，[Li]／[Nb]为1．2和1．38的Ce：Mn：LiNb03晶体OH吸收峰移到3466cm^-1，这是化学计量比的标志吸收峰。Mg（5％（摩尔分数））Ce：Mn：LiNbO3晶体OH吸收峰移到3535cm^-1，这是Mg^2＋达到阈值浓度的标志吸收峰,以锂空位模型解释OH-吸收峰移动机理。采用光斑畸变法测试晶体抗光损伤能力，采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数、响应时间、计算载流子浓度。随着[Li]／[Nb]比增加，这些数据指标增加。[Li]／[Nb]为1．38，Ce：Mn：LiNbO3晶体是化学计量比，它的指数增益系数比Ce：Mn：LiNbO3晶体提高1倍，响应速度和抗光损伤能力提高1个数量级以上，是性能最为优良的光折变晶体材料之一。

Cu:Fe:LN晶体光折变性能的研究

在Fe∶LN晶体中掺进不同质量分数(0.08%、0.12%、0.16%)的CuO以提拉法生长Cu∶Fe∶LN晶体,对晶体进行极化,还原或氧化处理后,对晶体的抗光致散射能力,衍射效率,写入时间和擦除时间进行了测试,计算光折变灵敏度和动态范围。结果表明,Cu∶Fe∶LN晶体全息存储性能优于Fe∶LN晶体。以Cu∶Fe∶LN晶体中Cu作为深能级,Fe作为浅能级,可实现双光子全息存储,且衍射效率不随时间发生变化。

Zn:Fe:LiNbO_3晶体光折变性能研究

生长了Zn:Fe:LiNbO3晶体,测试了晶体的光折变性能,并且对晶体进行了正反向极化工艺处理技术,有效地提高了Zn:Fe:LiNbO3晶体的光折变性能,使得Zn:Fe:LiNbO3晶体的响应速度大大加快,散射噪声变小,存储图像清晰。

掺铜锗酸铋晶体的生长及其光折变性能的研究

本文叙述了掺铜锗酸铋晶体的生长；测试晶体的指数增益系数、衍射效率、相位共轭反射率和响应时间。掺铜锗酸铋晶体的光折变性能比纯锗酸铋提高２～３倍。

掺杂KLSBN晶体光折变性能研究

对几种掺杂的ＫＬＳＢＮ晶体的二波耦合增益、耦合响应进行了测试。

近化学计量比Fe:LiTaO_3晶体的光折变性能

采用顶部籽晶溶液法（TSSG），生长直径约10-15mm，长度为10mm的近化学计量比掺铁铌酸锂（Fe：SLN）和近化学计量比掺铁钽酸锂（Fe：SLT）晶体．采用二波耦合全息法测量了晶体的记录时间，擦除时间和饱和衍射效率；采用光斑畸变法测量了抗光损伤阈值．与Fe：SLN晶体相比，Fe：SLT晶体的饱和衍射效率降低，记录时间减小，抗光损伤能力显著提高，Fe：SLT晶体的抗光损伤闽值为420MW／cm^2。

交变极化改善重掺Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体光折变性能及体全息存储特性研究

生长了Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体，对晶体进行了多次交变极化，有效的提高了Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能，使得Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体的响应速度大大加快，散射噪声减小，体全息存储图像质量得到较大改善。

[Li]/[Nb]比对Ce:LiNbO_3晶体结构及光折变性能的影响

在铌酸锂(L iNbO3,LN)中掺入摩尔分数为0.1%的CeO2,以提拉法从不同[L i]/[Nb]摩尔比([L i]/[Nb]=0.750,0.850,0.946,1.100)的熔体中生长出了Ce:LN晶体。测试了晶体的晶格常数、红外光谱和居里温度。结果表明:随着[L i]/[Nb]比的增加,晶体仍为三方的LN晶体,且晶格常数和晶胞体积没有发生大的变化,v(OH-)振动峰的位置依次向长波方向移动,居里温度依次增加,结构缺陷减少。由于Ce和[L i]/[Nb]比的协同作用,[L i]/[Nb]比为1.100的Ce:LN晶体已接近化学计量比,[L i]/[Nb]比为0.850的Ce:LN晶体的居里温度近似等于纯LN晶体。利用二波耦合光路测试了晶体的衍射效率、写入时间和擦除时间,计算了晶体的光折变灵敏度及动态范围。测试了晶体的抗光致散射能力,结果表明:[L i]/[Nb]比越高的Ce:LN晶体的光折变性能越好。并分析了不同[L i]/[Nb]比Ce:LN晶体光折变性能增强的机理。

[Li]/[Nb]变化的Hf∶Fe∶LiNbO_3晶体光折变性能

为了提高晶体的响应速度和抗光散射能力,利用光致双折射和二波耦合实验,系统地研究了488 nm波长下Hf4+掺杂浓度为阈值摩尔分数4.0%的Hf∶Fe∶LiN b O3晶体中[Li]/[Nb]的变化对其抗光损伤能力和光折变性能的影响。研究结果表明,随着[Li]/[Nb]比的增加,晶体的抗光损伤能力有所减弱,而晶体的光折变性能有了明显提高。与[Li]/[Nb]为0.946的Hf∶Fe∶LiNb O3晶体相比,[Li]/[Nb]为1.200的Hf∶Fe∶LiN b O3晶体的全息光栅衍射效率饱和值增大到80.2%,响应时间缩短到19.7 s,记录灵敏度提高到0.91 cm/J。