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

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^(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。

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.

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。

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。

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.

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。

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

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

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。

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。

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.

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.

Zn∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及位相共轭效应的研究

在ＬｉＮｂＯ３中掺进ＺｎＯ和Ｆｅ２Ｏ３生长出Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３晶体。测试了晶体抗光致散射能力、位相共轭反射率和响应时间。研究了Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３位相共轭效应增强的机理。

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.

Zn∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及其全息性能的研究

本文首次详细报导了Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３晶体的生长技术，研究了晶体的吸收光谱、衍射效率和响应时间。与Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３相比，Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３晶体响应速度快，且衍射效率较高，并具有较宽的角度响应范围，是一种优良的全息记录介质材料。

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。