室温全息光谱烧孔:实现路径与研究展望

光谱烧孔型全息存储因高密度、抗干扰、低能耗的特点而具备了海量“冷数据”存储潜力。本文结合作者的科研经历,首先简要回顾了光谱烧孔的发展历程和存在瓶颈;随后基于等离激元光谱烧孔的基本原理,阐述了过渡金属氧化物/贵金属功能基元室温全息光谱烧孔的新思想;继而展示了作者在大面积全息盘片研制和小型化全息存储器开发方面的最新成果;最后对未来利用功能基元空间序构实现高密度频域全息光谱烧孔进行了展望。作者所在团队的系列工作开辟了高密度光存储的新方向,同时为发展过渡金属氧化物基高集成光电器件提供了有益的思路。

二价钐离子谱线的非均匀加宽、荧光窄化和永久性光谱烧孔

基于光谱烧孔在高密度光存储中的可能应用,研究了谱线非均匀加宽、荧光谱线窄化、高温永久性光谱烧孔、烧孔机理、烧孔动力学过程和光谱孔的热稳定性。在国际上率先设计并研制出二价钐离子掺杂碱土金属氟卤化物混晶高温光谱烧孔体系,实现了室温永久性光谱烧孔,获得了室温寿命300h的光谱孔。利用时间分辨光谱分离出非均匀线形内的各局域组态,比较烧孔前后光谱再分布证实了三价钐离子的电子陷阱作用,利用Block理论分析了烧孔动力学过程。

光谱烧孔材料

概述光谱烧孔效应及其用于高密度光存储的实用意义,并着重介绍光谱烧孔材料的最新进展与尚需解决的问题。

用偏振烧孔实现的室温双波长光纤激光器

本文提出一种简单的掺铒光纤激光器的结构,在室温下实现了稳定的双波长激光运转 在该结构中,使用刻写在保偏光纤上的光纤布喇格光栅作为波长选择器件 实验表明,通过调整偏振控制器的状态,在室温下能够得到稳定的双波长激光输出,波长间隔 0. 52nm, 16次重复扫描对应于每一波长的振幅变化及波长间振幅差异均小于 0. 2dB.

579.62nm波长处Y_2SiO_5∶Eu^(3+)晶体永久性光谱烧孔

分别利用氩离子激光,二倍频YAG∶Nd激光泵浦的诺明6G可调谐窄线宽(0.5 cm-1)染料激光和899-21可调谐染料激光作为光源,以单色仪-锁相放大器-光电倍增管-计算机数据采集系统记录光谱,对Y2SiO5∶Eu3+晶体进行了光谱和光谱烧孔研究。在常温和液氮温度下测量了晶体的激发光谱、荧光光谱等。在16 K温度下对晶体进行了光谱烧孔研究,得到了孔宽约80 MHz并能保存10 h的永久性光谱孔。

稀土离子激发光谱的烧孔机理研究

用速率方程方法研究了Er:YAG的红外荧光和上转换荧光的激发光谱 ,理论分析和计算结果表明 ,在实验中观察到的线性荧光激发光谱中的烧孔现象 ,是上转换荧光和线性荧光相互竞争的结果。

光谱烧孔的偏振探测

在光子选通给体－受体电子转移光谱烧孔的实验基础上，新采用了偏振方法探测烧出的孔，使孔的检测灵敏度和信噪比均得到了大幅度的提高。以此为工具，烧出了很好的多孔，并做了一系列样品烧孔性能的测试和分析。

光谱烧孔中孔的宽度和深度与烧孔光持续时间的关系

本文由光学Bloch方程出发,讨论了二能级系统光谱烧孔中孔宽和孔深与烧孔激光脉冲持续时间的关系.在强场下短脉冲烧孔中,用π脉冲可以得到足够深且宽度小于稳态值的孔.弱场下,孔深与烧孔时间成指数关系.Bloch方程的修正对上述两种条件下烧孔行为的描述无明显影响.以二能级系统光谱烧孔为基础,讨论了永久性光谱烧孔和光子选通光谱烧孔中孔的行为.

光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及现场光谱电化学特性

在ＣＨ_２Ｃｌ_２、ＴＨＦ及ＤＭＳＯ中研究了系列光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及光谱电化学特性，给出不同结构的苯并卟啉锌配合物的氧化还原电位及相应氧化还原态的光谱，结合光谱数据和氢化还原电位数值估算了与光化学光谱烧孔过程密切相关的分子激发态氧化还原电位。

BaF（Cl，Br）：Sm^（2＋）的光谱烧孔与光激励发光过程

Ｘ射线辐照前后，在ＢａＦ（Ｃｌ，Ｂｒ）∶Ｓｍ２＋中以５６０ｎｍ的Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲光在液氮温度下进行双光子烧孔实验和光激励发光实验，结果表明，Ｓｍ２＋掺杂的碱土金属氟卤化物光谱烧孔过程中伴随着光激励发光过程，这一过程直接影响光谱烧孔过程的进行。

TZT/AC/PMMA体系的永久性光谱烧孔性能研究

本文介绍一种新的给体-受体电子转移型体系(TZT/AC/PMMA)的光化学光谱烧孔特性。和已报导过的TZT/CHCl_3/PMMA体系比较,该新体系具有可烧孔的光谱范围宽、烧孔效率高、光谱稳定性好等优点。本文指出,用氯仿作受体时,门控光的擦除作用相当明显,因而不是作为光子选通光谱烧孔材料的合适的选择。

光谱烧孔介质中超快光学信号的光谱全息方法研究

从理论和实验上给出一种新的确定光场自相关和互相关函数方法，其相关测量可以达到亚ｐｓ量级的超高时间分辨率，动力学范围超过５个数量级．利用这种方法在光谱烧孔材料中实现了全息方式写入和场相关方法读出．

频域光信息存储中的光谱烧孔动力学研究

通过对频域光信息存储中的光谱烧孔，即信息写入过程中的动力学研究，成功地克服了影响多重光谱烧孔的困难。

光子选通光谱烧孔用于光存储的研究

分别研究了无机和有机两类光子选通光谱烧孔材料，即稀土离子Ｓｍ（２＋）掺杂的氟卤化物无机混晶材料和有机的给体－受体电子转移型材料，探讨了材料的设计和制备，并对材料的性能（如存储密度、工作温度、写入速度、信息保存时间等）进行了分析．

双相干辐射场下四能级的相干烧孔研究

该文通过一个四能级原子系统,在一个饱和场和两个相干耦合场驱动下,分析原子吸收光谱.采用耦合光与探测光同向,且与饱和光反方向的光路安排,可以观察到6个相干光学烧孔和一个电磁感应透明窗口,在缀饰态表象下解释相干光学烧孔的形成,并计算烧孔在吸收谱中的位置.

BaFCl_(0.5)Br_(0.5):Sm^(2+)体系的光谱烧孔

自1974年首次发现激光在某些材料的非均匀加宽谱线上烧灼的孔在低温下可以长期保存以来,持久性光谱烧孔已经展示了重要的科学意义和广阔的应用前景。已经开辟了高分辨光谱学的一个重要分支——烧孔光谱学,成为研究凝聚态物质中各种微观过程的有力工具;在技术领域提出了基于光谱烧孔的频域光存储方案,期望将现有光盘的存储密度再提高三四个量级,成为引人注目的研究热点。为探索可能实现持久性光谱烧孔的体系及其在高密度光存储方面的应用前景,我们对不同基质材料中的二价稀土离子Sm2+。

DEA(TCNQ)_2与TEA(TCNQ)_2单晶上的STM热化学烧孔性能比较

利用STM隧道电流焦耳热诱导分解气化的热化学烧孔方法，对两种存储材料DEA(TCNQ)_2和TEA(TCNQ)_2的存储性能作了比较,DEA(TCNQ)_2可以得到更高的存储密度、更大的信息孔深/孔径比,有更大的写入阈值电压.由此说明通过对存储材料的设计可以对存储系统的性能进行优化.

高反差度偏振激光光谱烧孔

高反差度偏振激光光谱烧孔赵有源，罗晓，陈凌冰，李富铭（复旦大学物理系，上海２００４３３）激光光谱给研究原子、分子、固体、液体和等离子体的结构和材料分析以及信息存储提供了许多的可能性，它在各个领域内的研究和检测十分活跃。激光光谱技术的发展，不仅使光谱的...

激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

在四能级N模型原子系统中,当一束饱和光和一束探测光同向传播并且两束耦合光反向传播时,由于饱和光与探测光不能处于相消多普勒状态,可以同时在吸收光谱中观测到五个下凹,均为相干光学烧孔。通过缀饰态理论,计算了烧孔的位置,发现中间深而窄的烧孔是由两个相干光学烧孔叠加而成。通过参考系数的合理调节以及改变饱和光的拉比频率,可以改变烧孔形成的深度;通过改变耦合光的拉比频率,可以改变烧孔形成的位置。最后通过数值模拟得出饱和光的拉比频率在相干光学烧孔中实现光速减慢起到重要作用。这些结论对未来的光量子存储、光量子信息都有着重要的应用价值。