Zn∶Fe∶LiNbO_3晶体全息存储性能研究

以提拉法生长Zn(1mol% )∶Fe∶LiNbO3,Zn(4mol % )∶Fe∶LiNbO3,Zn(7mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体 Zn∶Fe∶LiNbO3晶体随着Zn2 + 浓度的增加 ,抗光致散射能力增加 ,Zn(7mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe∶LiNbO3晶体提高两个数量级以上 测试了Zn∶Fe∶LiNbO3晶体衍射效率、响应时间 以Zn(7mol % )∶Fe∶LiNbO3晶体作为存储元件 ,Zn(4mol% )∶Fe∶LiNbO3晶体作为位相共轭镜 ,进行全息关联存储试验 试验结果显示出成像质量好、图像清晰完整、噪音小等优点 研究了Zn∶Fe∶LiNbO3晶体全息存储性能增强的机理 Zn(4mol% )

LiNbO_3∶Fe晶体中光写入阵列平面光波导的实验实现

采用两束相干平行光形成的干涉光场辐照LiNbO3 ∶Fe晶体 ,通过光折变效应在晶体中写入了阵列平面光波导 分别采用马赫 -曾德干涉仪光路和光栅衍射法测量了阵列平面光波导的横向折射率分布和周期 ,并对所写入的阵列平面光波导进行了初步的导光测试 实验结果表明 。

Mg∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及光学性能研究

在Fe∶LiNbO3中掺进MgO和Fe2 O3以提拉技术生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 对晶体进行极化和还原处理 测试晶体的吸收光谱 ,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移 测试晶体的红外光谱 ,Mg∶(5mol % )Fe∶LiNbO3晶体OH 吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的 3482cm- 1移到35 34cm- 1 采用锂空位模型阐述Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 ,吸收边和OH- 吸收峰移动的机理 测试晶体的抗光致散射能力 Mg∶(5mol% )Fe∶LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe∶LiNbO3晶体提高一个数量级以上 测试晶体的衍射效率和响应时间

Mg^(2+)对Fe∶LiNbO_3晶体光折变响应时间的影响

在 Fe∶Li Nb O3 中掺进 3 mol%和 6mol% Mg O,生长了 Mg∶Fe∶L i Nb O3 晶体 .测试了 Mg∶Fe∶Li Nb O3 晶体抗光致散射能力、衍射效率、响应时间和光电导 .推导响应时间与光电导之间的关系 .在 Fe∶Li Nb O3 晶体中掺进 6mol%的 Mg2 + ,它的抗光致散射能力比Fe∶L i Nb O3 晶体提高一个数量级 ,响应速度比 Fe∶Li Nb O3

Mg:Ce:Fe:LiNbO_3晶体生长及其全息存储性能

在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1%CeO2和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体。检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值。结果表明:6%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上。用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间。计算了光折变灵敏度和动态范围。结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体。以4%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3200幅图像的存储,再现图像清晰完整。

白光在LiNbO_3∶Fe晶体中写入的任意折射率分布光波导

在理论分析Li NbO3∶Fe晶体中光致折射率变化分布与写入光的强度分布之间关系的基础上,提出了一种在该晶体中写入具有任意折射率分布光波导的新方法.利用由白光经电寻址空间光调制器得到的强度分布不同的片光辐照晶体,分别写入了折射率呈误差函数分布和平方律分布的光波导结构.采用干涉法测量了晶体中的光致折射率变化,并用推导出的折射率变化分布解析表达式很好地拟合了测量数据.实验结果表明,该方法是可行的.利用白光光源结合高分辨率的空间光调制器有望在多种光折变材料中制备出具有任意折射率分布的高质量光波导.

Mg:Fe:LiNbO_3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe2+/Fe3+和抗光致散射杂质离子Mg2+,以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱。Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg2+浓度达到阈值浓度,Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰由3482cm-1移到3529cm-1。测试晶体的位相共轭反射率和响应时间,计算光电导。Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。

Zn:Fe:LiNbO_3晶体的生长及其光学性能的研究

在LiNbO3中掺进ZnO和Fe2O3,以Czochralski技术生长Zn(7mol%):Fe(0.03%):LiNbO3,Zn(3mol%):Fe(0.03%):LiNbO3和Fe(0.03%):LiNbO3晶体。测试晶体的吸收光谱,Zn:Fe:LiNbO3晶体的吸收边相对Fe:LiNbO3晶体发生紫移。测试晶体的红外光谱,Zn(7mol%):Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰移到3529cm-1。测试晶体抗光致散射能力,Zn(3mol%):Fe:LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级,Zn(7mol%):Fe:LiNbO3晶体比Fe:LiNbO3晶体高二个数量级。测试晶体的衍射效率和响应时间,Zn:Fe:LiNbO3晶体响应时间缩短,衍射效率降低。对吸收边和OH-吸收峰移动的机理,以及Zn:Fe:LiNbO3晶体抗光致散射能力增强的机理进行了研究。

LiNbO_3:Fe晶体中双光束耦合衍射效率的研究

对两束相干光写入稳态相位栅的衍射效率进行数值模拟,发现在某一角度范围内衍射效率有一最大值存在.测定了双光束耦合时不同入射角度光子晶格的衍射效率,实验曲线表明,衍射效率随写入角度(光子晶格周期)的变化也有极大值存在,并且与数值模拟所对应的角度是吻合的.由于衍射效率与写入的光子晶格的折射率调制度Δn成线性关系,因而证实了不同写入角度的光子晶格有不同的折射率调制度,并有极大值存在.

Zr:Fe:LiNbO_3晶体全息存储性能的研究

生长并测试了Zr∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱、抗光折变损伤阈值及全息存储性能。研究发现,6%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体抗光折变损伤阈值比Fe∶LiNbO3晶体高1个数量级,红外光谱中OH-吸收峰也从Fe∶LiNbO3晶体的3 483 cm-1移到3 488 cm-1。其全息存储性能除衍射效率比Fe∶LiNbO3晶体轻微下降外,写入时间、擦除时间和光折变灵敏度皆优于Fe∶LiNbO3晶体,尤其是其中2%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体的动态范围比Fe∶LiNbO3晶体高2.5倍,用2%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体作为全息存储介质,实现了晶体中一个公共体积中1 000幅数字图像体全息图的存储与恢复。

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

Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体位相共轭性能和全息关联存储

在同成分LiNbO3中,掺入ZnO的摩尔分数分别为1%、3%、5%、7%和9%,掺入(质量分数)0.03%MnCO3和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体.测试Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-红外吸收光谱,抗光损伤能力和位相共轭性能.Zn离子浓度在7%和9%时,OH-吸收峰移到3 528cm-1,讨论OH-吸收峰移动机理.随着Zn离子浓度增加,抗光损伤能力增加.Zn离子浓度增加到7%,达到阈值.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体高二个数量级,研究高掺锌Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤增强机理.随着Zn离子浓度增加,Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭反射率降低,位相共轭响应速度增加.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭镜消除了光波的位相畸变.以Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体作存储介质进行全息关联存储实验.讨论全息关联存储的工作原理.以原图象的25%和50%进行寻址,在输出平面上接收到较完整的存储图象.

LiNbO_3:In:Fe:Cu晶体中的双波长非易失存储

为了提高晶体的非易失存储性能,采用双波长存储技术实验研究了LiNbO3:In:Fe:Cu晶体中的非易失存储,折射率调制度为1.04×10-4,记录灵敏度达到0.965cm/J.与传统的双色非易失记录相比,该方法大幅度地提高了光栅的强度和记录的灵敏度.利用Kukhtarev带输运模型对双波长非易失记录过程中光栅的动态演化过程进行了数值模拟,同时讨论了氧化还原程度对双波长非易失全息记录的影响.理论与实验符合的较好.

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。

Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体光折变效应的研究

在 L i Nb O3中掺入 Fe2 O3和 Mn CO3生长 Mn∶ Fe∶ L i Nb O3晶体 ,对晶体进行极化处理及氧化还原处理。测试晶体的吸收光谱、指数增益系数、衍射效率和有效载流子浓度。结果表明 ,经还原处理的 Mn∶ Fe∶ L i Nb

氧化还原处理对Fe:LiNbO_3晶体光折变性能及热固定效果的影响

在LiNbO3中掺进Fe2 O3生长了Fe :LiNbO3晶体 ,并对晶体进行氧化、还原处理。利用二波耦合的方法 ,测试了不同氧化还原处理的Fe :LiNbO3,晶体的指数增益系数、衍射效率及响应时间。测试了三种不同处理晶体热固定后的显影效率 ,记录了全息先栅的记录、热补偿及离子衰减过程。

In∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体光全息存储性能

采用提拉法(Czochralski method)生长In∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体,并测试紫外可见光谱和抗光损伤能力。利用二波耦合方法测试晶体的响应时间、最大衍射效率、擦除时间,然后计算出光折变灵敏度和动态范围。采用双光子固定方法在Mn∶Fe∶LiNbO3和In(lmol%)∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体中实现非挥发性存储。结果表明随着In3+离子掺入量的增加,In∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体吸收边发生紫移,其抗光损伤能力增强,In(lmol%)∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的写入时间仅仅是Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的5/8.

用二次干涉法在LiNbO_3:Fe晶体中构造准周期结构光子晶格

在用干涉法制作一维光子晶格的实验中,我们利用二次干涉的方法在LiNbO3:Fe晶体中成功地制作了2种空间周期的准周期结构光子晶格,并给出了定量的数学描述。这对准周期光折变光子晶格的制作是非常有意义的。

Mn:Fe:LiNbO_3晶体的全息存储

铌酸锂 (LiNbO3 )晶体属于三方晶系 ,3m点群具有电光效应和非线光学效应 ,LiNbO3 晶体通过掺杂可以改变晶体的性能 ,如Fe :LiNbO3 晶体在光放大、全息存储、位相共轭等方面取得较好的应用效果。在Fe :LiNbO3 中掺进Mn2 O3 生长Mn :Fe :LiNbO3 晶体其各种性能参数较Fe:LiNbO3 晶体又有一定的提高。生长Mn :Fe :LiNbO3 晶体所用的原料为Li2 CO3 ,Mn2 O3 ,Fe2 O3 ,原料纯度皆为 99.99% ,LiNbO3 采用固液同成分配比。Mn2 O3 和Fe2 O3 的掺量皆为 0 .0 5mol% ,采用提拉法生长晶体 ,晶体切割成 8mm× 8mm× 5mm的晶片 ,放入Li2 CO3 粉中进行还原处理。放在Nb2 O5 粉中进行氧化处理。采用二波藕合光路测试Mn :Fe :LiNbO3 晶体的吸收系数 ,衍射效率和响应时间 ,以Ar2 +激光器作光源 ,λ =488nm ,晶体的吸收系可以近似表示为 :α=1Lln I总 -I反I透 式中α为晶体吸收系数 ,L为通光长度 (CM) ,I总 为激光总光强 ,I反 为激光反射光强 ,I透为透射光强。测试结果 :还原的Mn :Fe :LiNbO3 晶体α =6 .2 5cm-1,氧化的Mn :Fe :LiNbO3 晶体α =1 .87cm-1。以Mn :Fe :LiNbO3 晶体作为记录晶体 ,进行体全息数据存储。利用晶体光折变效应可以将干涉图案光强分布的变化实时转化为相应的折射率变化 ,即形成相位体全息图。

用双棱镜干涉法在LiNbO_3:Fe晶体中构造准周期光子晶格

在用干涉法制作光子晶格的实验中,我们利用双棱镜干涉法在L iNbO3:Fe晶体中成功地制作了准周期结构的一维和(2+1)维光子晶格,并分析了其形成的原因。这对大面积准周期光折变光子晶格的制作和光子晶格带隙的研究是非常有意义的。