Mg2+对Fe:LiNbO3晶体光折变响应时间的影响

在Fe:LiNbO₃中掺进3mol%和6mol%MgO,生长了Mg:Fe:LiNbO₃晶体.测试了Mg:Fe:LiNbO₃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:LiNbO₃晶体中掺进6mol%的Mg²⁺,它的抗光致散射能力比Fe:LiNbO₃晶体提高一个数量级,响应速度比Fe:LiNbO₃晶体提高四倍.     

掺锌LiNbO3晶体的生长及其光学性能

在LiNbO₃中掺进3mol%、5mol%、7mol%ZnO生长Zn:LiNbO₃晶体.测试Zn:LiNbO₃晶体的吸收光谱,研究Zn:LiNbO₃晶体吸收边紫移的机制.测试Zn:LiNbO₃晶体的红外光谱,研究Zn(7mol%):LiNbO₃晶体OH 吸收峰由3484cm^-1移到3530cm^-1的机制.测试Zn:LiNbO₃晶体倍频转换效率和相位匹配温度,研究Zn:LiNbO₃晶体倍频转换效率增强的机制.     

Ce:Co:LiNbO3晶体光折变性能研究

在LiNbO₃中掺进CeO₂和Co₃O₄,以Czchralski技术首次生长Ce:Co:LiNO₃, Ce:LiNbO₃, Co:LiNbO₃晶体.通过测试Ce:LiNbO₃, Co:LiNbO₃和Ce:Co:LiNbO₃晶体的指数增益系数, 位相共轭反射率和响应时间,计算晶体的有效载流子浓度和光电导.Ce离子能提高LiNbO₃晶体光折变灵敏度,Co离子能提高LiNbO₃晶体的响应速度和抗光致散射能力,从而Ce:Co:LiNbO₃晶体具有较高的指数增益系数,位相共轭反射率,响应速度.Ce:Co:LiNbO₃晶体具有优良的光折变性能.     

m线法研究掺杂LiNbO3晶体波导基片的光损伤

采用m线法研究了掺杂LiNbO₃晶体波导基片的光损伤,发现抗光损伤能力依次为Mg:LiNbO₃、LiNbO₃、Fe:LiNbO₃(氧化),Fe:LiNbO₃(还原).对于同样材料,质子交换光波导的抗光损伤能力高于钛扩散光波导。     

Mg:Fe:LiNbO3晶体的生长及光学性能研究

在Fe:LiNbO₃中掺进MgO和Fe₂O₃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:(5 mol%)Fe:LiNbO₃晶体OH^-吸收峰由Fe:LiNbO₃晶体的3482 cm^-1移到3534 cm^-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:(5 mol%)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:Fe:LiNbO₃晶体响应速度比Fe:LiNbO₃晶体提高四倍.     

Ti扩散Er3+:LiNbO3沟道波导的模式分析

本文采用有效折射率方法对Ti扩散Er³⁺:LiNbO₃沟道波导的模式特性进行了分析,分析中考虑了Er³⁺:LiNbO₃晶体的各向异性,并与变分法分析进行了比较,二者结果相一致。     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅲ)——利用畸变氧八面体的离子基团模型计算LiNbO3,LiTaO3,KNbO3,BNN晶体的电光和倍频系数

本文用文献[1]中所提出的(MO₆)离子基团模型,计算LiNbO₃,LiTaO₃,KNbO₃,BNN等晶体的电光和倍频系数。假设在O_h对称时,这些晶体中的氧八面体具有相同的能级和对称波函数,则通过群表示理论就可得到在C_3ν,C_2ν对称性时氧八面体的能级和对称波函数,并进而用ABDP理论计算它们的电光和倍频系数。计算结果和实验符合得相当好。本文并从理论上解释了这些晶体的倍频系数大小、符号和氧八面体畸变间的关系,由此可以得到以下两个结论:(1)畸变氧八面体的离子基团模型不但适用于钙钛矿型材料,同时也适用于钨青铜型、LiNbO₃型材料。(2)在钨青铜型、LiNbO₃型的材料中,仍是“离子键”对电光和倍频效应作出主要贡献,同时由于LiTaO₃的共价键成份比LiNbO₃大,因而LiTaO₃的非线性光学效应比LiNbO₃小。     

Eu:Fe:LiNbO3晶体非简并四波混频的研究

用波长为623.8nm的He-Ne激光作信号光和一束泵浦光,用波长为488.0nm的Ar⁺激光作另一束泵浦光,在Eu:Fe:LiNbO₃晶体中实现了非简并四波混频,获得了波长为488.0nm的变频相位共轭光,同时还产生了波长为632.8nm的同频相位共扼光。本文对上述实验结果进行了定性分析。     

LiNbO3:Cu:Ce晶体非挥发全息存储性能的理论研究

以双中心模型为基础, 理论研究了LiNbO₃:Cu:Ce晶体在稳态情况下的非挥发双光双步全息存储性能. 研究中考虑了在晶体深能级中心Cu⁺/Cu²⁺ 与浅能级中心Ce³⁺/Ce⁴⁺ 之间由隧穿效应引起的电荷直接交换过程. 结果表明, 总的空间电荷场大小主要由深能级上的空间电荷场所决定, 并且非挥发全息存储性能主要由隧穿效应引起的深能级中心Cu⁺/Cu²⁺ 与浅能级中心Ce³⁺/Ce⁴⁺ 之间的电荷直接交换过程所决定. 与隧穿效应相关的材料参数对于非挥发双光双步全息存储的性能起到了至关重要的作用.     

飞秒激光烧蚀LiNbO3晶体的形貌特征与机理研究

采用了不同能量的单脉冲和多脉冲飞秒激光对LiNbO₃晶体进行烧蚀，并刻蚀了表面衍射型光栅.通过扫描电镜和原子力显微镜观察了烧蚀点的形貌特征，首次发现利用单束飞秒激光脉冲对LiNbO₃晶体烧蚀，可以得到超衍射极限的烧蚀点，当聚焦光斑直径约为2μm、能量为170nJ的单脉冲飞秒激光作用时，烧蚀点的直径约为400nm，100nJ，17个脉冲作用时烧蚀点的直径约为800nm.同时可以观察到在能量较低的多脉冲飞秒激光作用下， LiNbO₃晶体呈现出大约200nm周期性分布的波纹状结构.实验结果表明，选择合适参数的飞秒激光脉冲可以对LiNbO₃晶体进行超衍射极限加工，这对于利用飞秒激光制作LiNbO₃基质的微纳光电子器件有十分重要的意义.     

Stoichiometric Mg:LiNbO(3) as an effective material for nonlinear optics

Photorefractive damage, optical absorption, photoconductivities, and photogalvanic currents of stoichiometric LiNbO(3) single crystals with different Mg doping levels have been investigated. Nominally pure stoichiometric LiNbO(3) shows lower photorefractive damage resistance than congruent crystal; however, stoichiometric crystals doped with MgO of more than 1.8 mol. % exhibit no measurable photorefractive damage at 532 nm to intensities of as much as 8 MW/cm(2) . This remarkable damage resistance can be attributed not only to increased photoconductivity but also to decreased photogalvanic current. Stoichiometric Mg:LiNbO(3) also demonstrates the shortest absorption edge, 302 nm, and a single-domain nature with low scattering losses.     

铟掺杂对Fe:LiNbO3晶体近红外光折变性能的影响

采用在Fe:LiNbO3中掺入了铟离子生长的双掺杂InFe:LiNbO3晶体,以波长为1064 nm的近红外会聚光束作为记录光源,通过数字观测装置,对比研究了铟离子掺入前后Fe:LiNbO3晶体和InFe:LiNbO3晶体的光折变性能。实验研究结果表明,铟离子掺入后晶体的光折变响应速度和抗光折变能力明显提高,饱和折射率变化量降低。初步分析认为,InFe:LiNbO3晶体光折变性能的增强是由于掺入的铟离子取代了部分光折变敏感中心,降低了光敏中心的数量,导致晶体光电导增大,响应时间随之缩短。     

OH~- absorption and nonvolatile holographic storage properties in Mg:Ru:Fe:LiNbO_3 crystal as a function of Mg concentration

Mg:Ru:Fe:LiNbO3 crystals with various concentrations of MgO (in mole) and fixed content of RuO2 and Fe2O3 (in mass) are grown with the Czochralski method from the congruent melt. Their infrared transmission spectra are measured and discussed to investigate the defect structure. With the increase of Mg2+ concentration the blue nonvolatile holographic storage capability is enhanced. The nonvolatile holographic storage properties of dual-wavelength recording of Mg(7 mol%):Ru:Fe:LiNbO3 nonvolatile diffraction efficiency, response time, and nonvolatile sensitivity reach 59.8%, 70 s, and 1.04 cm/J, respectively. Comparing Mg(7 mol%):Ru:Fe:LiNbO3 with Ru:Fe:LiNbO3 crystal, the response time is shortened apparently. The nonvolatile diffraction efficiency and sensitivity are raised largely. The mechanism in blue photorefractive nonvolatile holographic storage is discussed.     

铟掺杂对Fe∶LiNbO3晶体近红外光折变性能的影响

采用在Fe∶LiNbO3中掺入了铟离子生长的双掺杂In∶Fe∶LiNbO3晶体,以波长为1064nm的近红外会聚光束作为记录光源,通过数字观测装置,对比研究了铟离子掺入前后Fe∶LiNbO3晶体和In∶Fe∶LiNbO3晶体的光折变性能。实验研究结果表明,铟离子掺入后晶体的光折变响应速度和抗光折变能力明显提高,饱和折射率变化量降低。初步分析认为,In∶Fe∶LiNbO3晶体光折变性能的增强是由于掺入的铟离子取代了部分光折变敏感中心,降低了光敏中心的数量,导致晶体光电导增大,响应时间随之缩短。     

Photorefractive properties of iron-doped stoichiometric lithium niobate

The photorefractive properties of stoichiometric LiNbO(3) crystals with a small number of defect densities grown by the double-crucible Czochralski method are investigated and compared with the defect densities of commercially available congruent Fe-doped LiNbO(3) crystals. Two-wave-mixing experiments show that novel stoichiometric crystals exhibit larger photorefractive gain and considerably faster response times than congruent ones. The results indicate that the nonstoichiometry defect control of photorefractive crystals is of key importance for the improvement of their properties.     

掺Ce,Fe系列LiNbO3晶体光折变效应光存储特性

研究了系列Ce：Fe掺杂以及不同后处理态(生长态、还原态和氧化态)铌酸锂晶体的透过率光谱和光折变全息存储特性。实验结果表明单掺Ce铌酸锂晶体具有较好的图像存储质量和较宽的透过率光谱范围,二波耦合增益相对较低;高掺杂铌酸锂样品的透过率光谱范围较窄,光折变二波耦合增益较低。晶体的后处理对铌酸锂样品的光折变特性影响明显,双掺Ce:Fe还原态铌酸锂晶体具有较高的二波耦合增益;氧化态样品具有较大的透过率光谱范围;还原态样品具有较大的光折变二波耦合增益特性。实验结果还表明在同种样品中难于同时获得大的二波耦合增益和图像存储质量。     

Improved ultraviolet photorefractive properties of vanadium-doped lithium niobate crystals

A series of vanadium-doped lithium niobate (LN:V) crystals has been grown and their photorefractive properties were investigated. For 0.1 mol. % V-doped LiNbO(3), a fast photorefractive response of 160 ms was obtained with a 351 nm laser and a total light intensity of 583 mW/cm(2). The measurements of the x-ray photoelectron spectrum and electron paramagnetic resonance show that V(3+), V(4+), and V(5+) ions exist in these LN:V crystals. V(3+) and V(4+) ions correspond to the 420 and 475 nm absorption peaks, respectively. The fast photorefractive response and high sensitivity indicate that LN:V is a suitable candidate for UV photorefractive applications.     

掺杂光折变LiNbO3晶体光伏效应特性

用前向二波耦合实验方法，对几种掺杂的LiNbO3晶体的光折变性质中出现的光伏现象进行了研究。在双掺杂的Ce：Fe：LiNbO3晶体中得到强纵向光伏效应，该效应可以对衍射效率产生59．7％的调制；在单掺杂的Ce：LiNbO3和Zn：LiNbO3等晶体中，得到由横向光伏效应产生的偏振态记录光栅。     

掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构及其结晶化学分析

根据铌酸锂晶体本征缺陷的Ｌｉ空位模型，提出了掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构模型；计算出了掺镁铌酸锂晶体中Ｌｉ_２Ｏ，Ｎｂ_２Ｏ₅的含量、［Ｌｉ］／［Ｎｂ］比以及晶体的密度随掺镁浓度的变化关系．计算结果与文献中报道的实验结果相符合 关键词：