SA/PMMA的可擦除光存储特性研究

用在聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）中掺杂邻羟基亚甲基苯胺（SA）样品，实现了可见光区域的可擦除光存储。以Ar^ 激光488.0nm线为写入光，He-Ne激光632.8nm线为读出光，研究了光栅生长的动力学过程。在写入和擦除过程中，均观察到了衍射信号随时间先增强后减弱的趋势。探讨了写入光和擦除光功率对衍射信号的影响，依据相干光调制形成相位光栅和光异构产生压力梯度引起分子扩散的光物理过程对光存储机制进行了探讨。     

偶氮苯衍生物的全息光存储和双折射特性研究

对6-(4-((4-(十八烷氧基-)苯基)二氮烯基)苯氧基)-1-己醇(E-1-ol)的光致变色、双折射和全息光存储特性进行了研究.以488 nm的氩离子(Ar+)激光为抽运光,632.8 nm 的氦氖(He-Ne)激光为探测光,研究了透射信号强度随时间的变化关系;在10 mW～160 mW的范围内,研究了透射信号强度的最大值随抽运光功率的变化;经计算,在各抽运光功率下,获得的光致双折射值(δn)达10-2量级,最大激光功率下,获得的δn为2.8×10-2.对透射信号强度随时间的变化曲线进行了理论拟合,得出曲线的上升和下降符合双指数增长和衰减,时间响应常量分别是:上升阶段:t1=4.8 s,t2=85.8 s;下降阶段:t1=1.9 s,t2=27.6 s.用等强度s偏振的两束Ar+激光为写入光, He-Ne光为读出光,研究了衍射信号强度随时间的变化及写入光功率改变时,衍射信号强度最大值与写入光功率的变化关系;对衍射信号强度随时间变化的动力学过程进行了理论拟合,得出光栅生长和衰减也有快和慢两个过程,光栅生长时间响应常量为:t1=3.9 s,t2=33.9 s,光栅衰减时间响应常量为 t1=1.8 s,t2=60.1 s.     

MR/PVA薄膜的SP和PP偏振存储特性的比较

用两正交偏振光(SP)和两P偏振光(PP)作为记录光(λ=532nm)，记录光的功率均为5mW，用He—Ne激光器632．8nm红光作为读出光，分别得到两种记录条件下甲基红掺杂聚乙烯醇薄膜(MR／PVA)样品的光栅生长曲线．发现用两P偏振光作为记录光时，光栅生长曲线分为快、慢2个过程；两正交偏振光作为记录光时，光栅生长曲线只有一个过程，前者的慢过程和后者过程的响应时间近于相同．     

甲基橙偶氮染料掺杂聚乙烯醇薄膜的光存储特性研究

研究了甲基橙(MO)偶氮染料掺杂聚乙烯醇(PVA)薄膜的光致双折射和全息光存储特性.利用YAG激光二倍频(532nm)作为写入光,He-Ne激光(632.8nm)作为读出光,考察了不同染料浓度薄膜的光致双折射,探讨了光致双折射和泵浦光功率的关系,并实现了全息光存储.阐明了MO/PVA光存储的物理机制.     

偶氮苯衍生物的全息光存储和双折射特性研究

对6-（4-（（4-（十八烷氧基-）苯基）二氮烯基）苯氧基）-1-己醇（E-1-ol）的光致变色、双折射和全息光存储特性进行了研究.以488 nm的氩离子（Ar+）激光为抽运光,632.8 nm 的氦氖（He-Ne）激光为探测光,研究了透射信号强度随时间的变化关系;在10 mW~160 mW的范围内,研究了透射信号强度的最大值随抽运光功率的变化;经计算,在各抽运光功率下,获得的光致双折射值（δn）达10－2量级,最大激光功率下,获得的δn为2.8×10－2.对透射信号强度随时间的变化曲线进行了理论拟合,得出曲线的上升和下降符合双指数增长和衰减,时间响应常量分别是：上升阶段：t1=4.8 s,t2=85.8 s;下降阶段：t1=1.9 s,t2=27.6 s.用等强度s偏振的两束Ar+激光为写入光, He-Ne光为读出光,研究了衍射信号强度随时间的变化及写入光功率改变时,衍射信号强度最大值与写入光功率的变化关系;对衍射信号强度随时间变化的动力学过程进行了理论拟合,得出光栅生长和衰减也有快和慢两个过程,光栅生长时间响应常量为：t1=3.9 s,t2=33.9 s,光栅衰减时间响应常量为 t1=1.8 s,t2=60.1 s.     

短脉冲光在光伏光折变晶体中写入和擦除光折变光栅理论研究

利用GC Valley的准连续光(Quasi-cw)近似模型,研究了短脉冲激光(纳秒ns量级)在光伏光折变材料LiNbO3晶体中写入和擦除光折变光栅的过程,给出了空间电荷场随时间变化的表达式.理论研究表明,空间电荷场的形成和擦除与两个时间参量有关,在考虑或者不考虑光生伏打效应两种情况下,这两个参量随擦除光强的变化有基本相同的变化规律,光栅的写入和擦除有相同的结果.同样,擦除一个光栅所需的光能量在两种情况下也有相同的结果.因此,在短脉冲光入射光折变晶体材料情况下,考虑光生伏打效应与不考虑光伏效应,对短脉冲光在光折变LiNbO3晶体中写入和擦除光栅基本没有影响.     

光聚合物中全息光栅的温度依赖性研究

在Polyacrylic Acid(PPA)光聚合物中用双光束相干的方法成功地写入了全息光栅，用He-Ne 激光器作为探测光对光栅的写入过程进行了实时监测.分两种情况重点研究了温度对光栅成栅过程的影响，一是在不同的温度下写入光栅；二是在室温下写入光栅，待光栅强度达到最高时再改变温度来研究温度对光栅的影响.实验中温度的变化范围为25 ℃~100℃.     

双光子辐照下的螺吡喃聚合物薄膜偏振全息光栅记录研究

螺吡喃聚合物薄膜在短波辐照后的曝光灵敏度和偏振敏感性均得到显著提升.基于这一特性,在线偏振的蓝紫光(405nm)伴随下,用两束耦合的绿光(532nm)以s-p的记录模式在螺吡喃掺杂的PMMA聚合物薄膜上构建全息光栅,并通过低功率红光(632.8nm)进行探测.在405nm和532nm双光子共同作用下,衍射效率动力学特性强烈依赖于辅助光功率.研究发现,405nm激光辐照产生了两种作用:一方面为记录光提供了可取向的部花青分子;另一方面,扰乱了532nm激光形成的折射率光栅并降低了部花青分子的转化活性.考虑到光栅随机光场区的部花青分子聚集体的存在,本文建立了包含衍射效率与各分子光响应速率关系的理论模型.实验数据与拟合结果精准吻合,有效地解释了偏振全息记录中螺吡喃与部花青分子相互转化的微观机制.     

偶氮染料掺杂PVA的全光开关特性研究

光开关是光通信、光计算机、光信息处理等领域的重要光学元件。利用半导体激光(473nm)作为泵浦光,He-Ne激光(632.8nm)作为探测光,实验研究了偶氮染料掺杂PVA薄膜材料光致双折射效应信号的生长、擦除、衰减特性,分析了泵浦光偏振方向与探测光偏振方向夹角、泵浦光功率对光致双折射效应和全光开关特性的影响,探讨了该材料在光开关方面的应用前景。     

擦除光对铁电液晶光调制器光电响应特性的作用

针对以金属铝作反射介质的铁电液晶光寻址空间光调制器,提出了一类光-光等效电路模型,达到拓展电路模型到调制器光电响应特性研究的目的.擦除光对光电响应特性影响的模拟结果表明,擦除光能极大加快信息的擦除速度,帧速2.2 kHz,写入光强10 mW/cm2时,取擦除光强为10 mW/cm2,恰能将信息擦除.擦除光能有效抑制调制器的非期望输出光功率和调节器件的光电响应速度；对应于无擦除光注入的情况,注入1 mW/cm2擦出光使非期望输出光功率下降77%,响应速度减慢9%.通过设计肖特基势垒高度,擦除光可实现对读出光的开关和灰度调制等功能.给出了实现灰度调制功能的实例.由该模型得到的仿真实验结果在趋势与量级上均与有关文献的实测结果一致.     

Quasinondestructive holographic recording in photochromic LiNbO3

We have observed quasinondestructive holographic storage with a continuous-wave laser at lambda = 532 nm in near-stoichiometric LiNbO3 doped with Tb and Fe. This crystal showed an exceptionally long grating decay time and also exhibited a fast color change upon exposure to ultraviolet (UV) light. It was demonstrated that the grating recorded from the UV-exposed, colored state can be continuously read out over 9 h at a reading intensity as high as 8 mW/cm(2). In addition, the written grating could be easily erased with UV illumination which returned the crystal back to the original colored state.     

Bragg gratings in air-silica structured fibers

We report on grating writing in air-silica structured optical fibers with pure silica cores by use of two-photon absorption at 193 nm. A decrease in propagation loss with irradiation was observed. The characteristic growth curves were obtained.     

Superior real-time holographic storage properties in doped potassium sodium strontium barium niobate crystal

We demonstrate superior holographic storage performance in a cobalt doped potassium sodium strontium barium niobate (Co:KNSBN) crystal that possesses a fast response time of 1.4 ms, a large photorefractive sensitivity of 13 x 10(-3) cm(3) J(-1) under a total writing intensity of 1 W/cm(2) , and high spatial resolution of 45 line pairs/mm. Reconstructed images with high fidelity have been obtained in real-time holographic storage. The dynamic properties of the index grating, the dependence of response time on writing intensity, and the dark decay of diffraction signal with increased writing intensity indicate that two species and shallow traps exist in Co:KNSBN crystal.     

Excited-state Optical Storage in azo Dye Doped PVA Film by Four-wave mixing

Ｅｘｃｉｔｅｄ┐ｓｔａｔｅＯｐｔｉｃａｌＳｔｏｒａｇｅｉｎａｚｏＤｙｅＤｏｐｅｄＰＶＡＦｉｌｍｂｙＦｏｕｒ┐ｗａｖｅｍｉｘｉｎｇＢＡＯＸｉｎｘｉａｎＺＨＥＮＧＳｈｕｚｉ１）ＬＩＣｈｕｎｆｅｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＨａｒｂｉｎＩｎ...     

余弦光栅硅薄膜太阳能电池光吸收分析

设计了一维双层余弦共形光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池.利用时域有限差分法模拟计算了双层余弦共形光栅结构和对照组结构的吸收光谱;利用归一化光吸收密度的概念,定量分析了300~700nm和700~1 100nm两个波段的光吸收效率.结果表明双层共形光栅结构具有更好的全波段吸收效率,且在长波段余弦光栅比矩形光栅具有更好的光捕获和吸收作用.利用光吸收增强谱和电磁场强度分布图,分析了余弦光栅在长波段的吸收增强机理.通过计算短路电流密度,发现双层余弦共形光栅结构比平板结构太阳能电池的短路电流密度提高了79.5%,余弦光栅结构比矩形光栅结构的短路电流密度提高了8.5%.     

强冲击LY12铝靶产生闪光的辐射强度演化特征

采用理论推导与实验相结合的方法,研究了强冲击LY12铝靶产生闪光的辐射强度演化特征。利用建立的光纤瞬态高温计测量系统与二级轻气炮加载系统,进行了6种实验条件下的强冲击实验。每组实验使用1组光纤探头,光纤探头直接对准碰撞点安装。通过实验所获原始数据结合标定得到了闪光辐射强度随时间的变化关系。实验结果表明,在给定实验条件及光纤探头安装方案下,闪光信号上升阶段的上升系数和衰减阶段的衰减系数在1~5之间。弹丸入射角度相同时,冲击速度越大,最大闪光辐射强度也越大。LY12铝弹丸强冲击LY12铝靶产生的最大闪光辐射强度,对测量波长为488~667nm范围内的幂指数值在7.5~9.0之间变化。     

LiF∶F2晶体中实现三维光数据存储的实验研究

基于LiF∶F2晶体在近红外飞秒脉冲激光作用下产生F2色心向F+3色心的转变,以及两种色心荧光光谱的不同,实现了荧光反射共焦读出和多光子写入的三维光数据存储的原理性实验.钛宝石再生放大器输出的脉冲宽度100 fs、中心波长800 nm、重复频率1 kHz的超短脉冲激光束,用数值孔径0.68的显微物镜聚焦到LiF：F2晶体内部,通过移动晶体实现了三维逐位式数据写入；用405 nm的连续蓝光激发存储位,通过探测F+3色心产生的540 nm荧光,实现了对信息位进行快速非破坏性的反射共焦读出.与多光子三维存储的透射共焦散射读出和相衬读出相比,格式与现存光盘技术兼容,结构简单；更重要的是,存储信息位是依靠荧光光谱的变化,折射率变化很小,可以有效增加读出层数.     

基于InP的全光高速相机的理论和实验研究

为了评估基于瞬态光栅的全光高速相机系统中激发光强与图像信号之间的对应关系,验证基于磷化铟（InP）建立该相机的可行性。针对InP材料从理论上分析了从光子入射激发载流子,到载流子影响折射率,再到折射率影响衍射效率过程中各物理量值之间的关系;并建立了基于衍射光收集的图像探测系统获取InP内部的瞬态光栅分布图像。理论结果给出了针对InP材料的激发光强与载流子浓度的关系,探针激光为 1064 nm时载流子浓度与折射率之间的关系,以及瞬态光栅为矩形光栅时折射率与衍射效率之间的关系,特别指出在基于InP和1064 nm探针激光的高速相机系统中,若时间分辨为1 ps量级,对于532 nm激发光,系统的灵敏度为1.3105 Wcm-2量级。实验结果证明了基于InP和1064 nm探针光可以建立全光高速相机系统,并根据所获得图像得出系统的空间分辨好于5.04 lp/mm。     

基于阵列波导光栅的边缘滤波温度解调系统

为克服传统阵列波导光栅解调系统体积大、价格昂贵等问题,提出了以窄带光源为输入光源,采用边缘滤波和阵列波导光栅相结合的解调方案,实现对增敏封装后的光纤光栅温度传感器进行温度解调实验。以窄带光源作为输入,通过边缘滤波的方法使得温度传感器反射谱的中心波长偏移程度与解调光路输出光强的变化相对应,利用阵列波导光栅的波分复用实现多传感器同时测量,实现了多传感器多通道的分布式测量,实验结果表明:解调系统的波长解调范围为1 545.30 nm～1 560.50 nm,对35 ℃～42 ℃的温度范围进行检测,波长解调精度为±5.34 pm,温度测量误差可达±0.1 ℃。