不同Li／NbZr：Fe：LiNbO3晶体的生长及光折变效应的研究

采用Czochralski技术生长不同Li/Nb双掺杂Zr:Fe:LiNbO3晶体,测试了晶体的光学均匀性和抗光折变能力。Zr:Fe:LiNbO3晶体双折射梯度比Fe:LiNbO3晶体降低一个数量级,抗光折变能力比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级,发现Zr4+在LiNbO3中具有抗光折变能力。采用二波耦合光路测试不同Li/Nb的Zr:Fe:LiNbO3晶体的衍射效率、响应时间、擦除时间并计算了动态范围和灵敏度,Zr:Fe:LiNbO3晶体的响应速度,灵敏度和动态范围都比Fe:LiNbO3晶体高,它的全息存储性能优于Fe:LiNbO3晶体。

近化学计量比In:Fe:LiNbO3晶体光学性能的研究

采用助溶剂法以TSSG技术生长近化学计量比SIn:Fe:LiNbO3晶体.测试S In:Fe:LiNbO3晶体的晶格常数,SIn:Fe:LiNbO3晶体的晶格常数既小于LiNbO3晶体也小于In:Fe:LiNbO3晶体.晶格常数的变化是由于Li+取代反位铌NbLi4+和占据锂空位引起的.测试SIn:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱,OH-吸收峰移到3503.cm-1,测试SIn:Fe:LiNbO3晶体的指数增益系数Γ,SIn:Fe:LiNbO3晶体的Γ值达到28cm-1,高于In:Fe:LiNbO3晶体.

Ce:Fe:LiNbO3晶体光栅热固定的研究

在LiNbO3晶体中掺进CeO2和Fe2O3,以Czchralski法生长Ce:Fe:LiNbO3晶体,对晶体进行氧化还原处理.测试Ce:Fe:LiNbO3晶体的吸收光谱,发现Ce:Fe:LiNbO3晶体的吸收边相对LiNbO3晶体发生红移.氧化态的Ce:Fe:LiNbO3晶体的吸收边相对还原态的Ce:Fe:LiNbO3晶体发生紫移.采用热固定法测试Ce:Fe:LiNbO3晶体(氧化,生长,还原)的显影效率.Ce:Fe:LiNbO3晶体(还原)的显影效率低于Ce:Fe:LiNbO3晶体(氧化)的显影效率.测算并推导出热固定光栅在常温下的寿命.

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。

Fe：Mn：LiNbO3晶体的生长及光学性能研究

采用坩埚下降法生长了掺杂Fe^3＋和Mn^2＋的LiNbO3单晶。晶体经极化处理后，用X-射线衍射仪测试了晶体的晶格常数，讨论了掺杂离子对晶格常数的影响。利用二渡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：Fe：Mn：LiNbO3晶体的最大指数增益系数达到40cm^-1，Fe：Mn：LiNbO3的最大衍射效率分别为76％，二波耦合响应时间为2．5min。Fe：Mn：LiNbO3是一种性能优良的光折变晶体。

Fe∶LiNbO3晶体角度复用全息实验研究

研究了以掺铁铌酸锂(Fe∶LiNbO3)晶体为记录介质的光折变体的全息记录和读出特性.搭建了角度复用光折变体全息记录的实验光路,记录了光折变全息图.实验研究了Fe∶LiNbO3晶体的响应灵敏度,测量了光折变体全息记录和读出的衍射效率,测量了最小角度复用间隔,实验结果有助于评估和优化角度复用全息图的容量.

不同[Li]/[Nb]Hf:Mn:Fe:LiNbO3晶体的生长及光学均匀性的研究

采用单晶提拉法生长了不同[Li]/[Nb]([Li]/[Nb]=0.946,1.05,1.20,1.38)的Hf:Mn:Fe:LiNbO3单晶。为了解释不同[Li]/[Nb]对于Hf:Mn:Fe:LiNbO3单晶缺陷结构的影响,测试了Hf:Mn:Fe:LiNbO3单晶的分凝系数及不同[Li]/[Nb]的Hf:Mn:Fe:LiNbO3单晶的双折射梯度。实验结果表明,[Li]/[Nb]=1.38的Hf:Mn:Fe:LiNbO3晶体中Hf^4+离子分凝系数增加并趋近于1,随着熔体中的[Li]/[Nb]增加,晶体中的[Li]/[Nb]增加,[Li]/[Nb]=1.38的Hf:Mn:Fe:LiNbO3晶体具有较好的光学均匀性,结合本文LiNbO3晶体的占位机制和锂空位缺陷解释了这一实验结果。

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 。

对不同组份LiNbO_3∶Fe非挥发全息存储的研究

以双中心模型为基础,研究了同成份和近化学比掺铁铌酸锂晶体在稳态情况下的非挥发双色二步全息存储性能.通过比较在相同记录条件下同成份(锂的摩尔浓度为48.5%)与近化学比(锂的摩尔浓度为49.5%)掺铁铌酸锂的总空间电荷场的大小可以看到,在连续光所能达到的光强范围内,近化学比LiNbO3:Fe的总空间电荷场明显大于同成份LiNbO3:Fe的总空间电荷场.但是在高光强下,同成份与近化学比LiNbO3:Fe都可以达到106V/m量级的光致空间电荷场.

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

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.

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。

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。

Fe∶LiN_bO_3全息图热定影及H^+浓度的影响

应用光折变效应动力学方程 ,导出了在Fe∶LiNbO3 中对光折变全息图热定影所需的最小H+浓度 ,以及H+浓度与光栅空间频率的关系 .应用光谱比较法测量了不同样品的H+浓度值 .得出了进行有效热定影的H+浓度范围 .完成了Fe∶LiNbO3 全息存储和热定影实验 .获得了 10 0h连续无损读出的良好热定影实验结果 .

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.

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。

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.

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。