有机偶氮膜片实时和永久全息存储及擦除

用有机偶氮膜片实现了实时、永久全息存储以及光擦除和热擦除.对其微观机制进行了分析讨论.     

偏光全息研究历程与展望

全息是目前一项极具前景的科学技术,即通过信号光和参考光的干涉,在小小的全息图上记录丰富的信息。相比于传统全息仅记录光波的相位、振幅信息,偏光全息可以将额外的偏振信息记录于偏振态敏感材料中。本文从偏光全息材料入手,详细介绍了偏光全息生产过程;同时介绍基于琼斯理论和张量理论的偏光全息原理和研究进展;最后描述了偏光全息在全息存储和纳米光学领域的发展前景。     

新型掺偶氮苯聚合物的取向增强及全息存储

研究一种新型的并列式的高密度存储材料ADPA-PVK-PBA-TNF聚合物薄膜.在非吸收区用光抽运测试法研究了薄膜光致双折射,获得光致双折射变化值Δn=1.3×10^-3,分析了该聚合物薄膜光致取向增强的物理和化学机理.探讨了抽运光对光致双折射的增强和抑制效应.在此基础上初步实现了多重角度复用信息存储、获得了较为清晰的全息存储图像.并讨论了图象存储的增强/抑制效应,利用这种效应可对存储图像处理或删除. 关键词： 掺杂偶氮苯聚合物薄膜 光致双折射 光全息存储 光致取向增强     

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.     

室温全息光谱烧孔:实现路径与研究展望EI北大核心CSCD

光谱烧孔型全息存储因高密度、抗干扰、低能耗的特点而具备了海量“冷数据”存储潜力。本文结合作者的科研经历,首先简要回顾了光谱烧孔的发展历程和存在瓶颈;随后基于等离激元光谱烧孔的基本原理,阐述了过渡金属氧化物/贵金属功能基元室温全息光谱烧孔的新思想;继而展示了作者在大面积全息盘片研制和小型化全息存储器开发方面的最新成果;最后对未来利用功能基元空间序构实现高密度频域全息光谱烧孔进行了展望。作者所在团队的系列工作开辟了高密度光存储的新方向,同时为发展过渡金属氧化物基高集成光电器件提供了有益的思路。     

稀土离子上转换发光中的局域电磁场调控

稀土上转换发光材料在太阳能电池、近红外防伪、生物应用等领域展示了广泛的应用前景,但还存在发光效率低、吸收截面小等亟待解决的瓶颈问题。上转换纳米晶的局域电磁场调制是提高其发光强度/效率的最有效的方法之一。本文系统地总结与阐述了近年来国内外在利用贵金属/半导体纳米材料的表面等离子体效应和光子晶体效应诱导上转换增强方面的研究进展。首先介绍了局域场增强上转换发光的基本原理;在此基础上介绍了关于局域场调制增强上转换发光的主要研究工作;总结了采用局域场调控获取高效上转换发光的基本规律。     

偶氮光聚物/无机纳米多孔膜的数字全息存储研究

介绍了制作负载光聚物(PDR1)的无机纳米多孔膜(TiO_2)的方法,利用马赫曾德尔光路进行数字全息实验,并将全息图存储于负载光聚物的纳米多孔膜中.通过金相显微镜观察薄膜存储的全息图信息,与CCD直接接收信息相对比,并研究薄膜记录及再现机理,分析影响衍射效率的因素.     

LaON/SiO2和HfON/SiO2双隧穿层MONOS存储器存储特性的比较

本文对比研究了LaON/SiO₂和HfON/SiO₂双隧穿层MONOS存储器的存储特性. 实验结果表明,LaON/SiO₂双隧穿层MONOS存储器具有较大的存储窗口,快的编程/擦除速度及好的疲劳和保持特性. 其机理在于LaON较大的介电常数有效提高了编程/擦除过程中载流子的注入效率,较小的O 扩散系数减少了界面陷阱,从而减少了保持期间存储电荷通过陷阱辅助隧穿的泄漏. 而且N的结合在界面附近形成了强的La-N,Hf-N 和O-N键,可有效降低编程/擦除循环应力对界面的损伤,使器件具有好的疲劳特性. 此外,研究了退火温度对存储特性的影响,结果表明800 ℃退火样品的存储特性比700 ℃退火的好,这是因为800 ℃时NO退火可在LaON（HfON）中引入更多的N,且能更好释放应力,使介质中缺陷减少. 关键词： MONOS 双隧穿层 LaON HfON     

单一金纳米棒的光学及折射率传感特性研究

基于贵金属纳米粒子在折射率传感及探测中的应用,本文运用离散偶极近似,模拟计算了单一金纳米棒的远场消光光谱,研究了其偶极局域表面等离子体共振波长的可调性及折射率的传感特性。研究表明,通过调控金纳米棒的长径比,纳米棒的局域表面等离子体共振波长在可见至近红外波长范围内广泛可调;在可见与近红外波长范围内,该共振波长及对应的折射率灵敏度对纳米棒长径比的响应皆分别呈现出二次与线性的分段特征。此外,利用金介电函数虚部随入射光波长的变化关系,揭示了金纳米棒表面等离子体所对应的半高宽随该共振波长的变化规律;并利用长径比对金纳米棒的品质因子进行了优化,得到了优化的长径比。本文的研究结果对未来设计和制造性能优异的基于局域表面等离子体共振的传感/探测基底和元器件具有重要的理论指导意义。     

光聚物全息光盘记录方法和光路的优化

提出了适用于光聚物厚膜盘状高密度全息存储的角度空间复用相结合的存储方法。研究了光路设置对记录容量和密度的影响 ,分析和计算表明 :对全息光盘光聚物全息存储介质来说 ,新方法可以获得比空间角度复用存储方法高近一个数量级的存储容量和密度 ,当使用平面波做参考光、介质内参物光入射角度在 32°时是获得最大存储容量和密度的最佳设置 ;对 5 0 0 μm厚的光聚物介质 ,存储密度可达到 42bit/ μm2 ,用CD ROM同样大小的全息光盘 ,在其相同的有效记录面积上 ,其总容量可以达到 40 0Gbit,表明新方法是实用化光聚物盘状全息存储比较理想的方法。     

菌紫质高密度偏振全息光数据存储实验研究

实验研究了基因改性菌紫质BR_D96N薄膜在不同偏振光记录下的全息存储特性，比较了不同 偏振态记录光和读出光对衍射像光强及信噪比的影响. 实验结果表明，与其他偏振全息记录 相比，正交圆偏振光记录可实现衍射光偏振状态与散射噪声偏振状态的分离，得到高信噪比 的衍射像，同时还具有高的衍射效率. 以 He_Ne 激光器（633nm，3mW）为记录和读出光源 ，用空间光调制器作为数据输入元件，CCD作为数据读出器件，采用傅里叶变换全息记录的 方法，在 BR_D96N 薄膜样品60μm×42μm的面积上进行了正交圆偏振全息数据存储，达到 了2×10⁸bit/cm²的存储面密度，并实现了编码数据的无误读出与 还原. 关键词： 菌紫质 偏振全息 光致变色 光致各向异性 高密度光存储     

控制氧化层对双势垒纳米硅浮栅存储结构性能的影响

在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中,利用逐层淀积非晶硅(a-Si)和等离子体氧化相结合的方法制备二氧化硅(SiO₂)介质层.电容电压(C-V)和电导电压(G-V)测量结果表明：利用该方法在低温(250 ℃)条件下制备的SiO₂介质层均匀致密,其固定氧化物电荷和界面态密度分别为9×10¹¹cm^-2和2×10¹¹cm^-2·eV^-1,击穿场强达4.6 MV/cm,与热氧化形成的SiO₂介质层的性质相当.将该SiO₂介质层作为控制氧化层应用在双势垒纳米硅(nc-Si)浮栅存储结构中,通过调节控制氧化层的厚度,有效阻止栅电极与nc-Si之间的电荷交换,延长存储时间,使存储性能得到明显改善. 关键词： 等离子体氧化 二氧化硅 纳米硅 控制氧化层     

利用偏振全息记录可重复擦写的偶氮相位光栅

利用偏振全息技术在偶氮苯侧链聚合物薄膜上进行了记录全息相位光栅的研究.从理论和实验两方面分析了不同的偏振全息模式、偶氮高分子聚合物材料和全息曝光时间对相位光栅生成的影响.通过实验比较,确定了最佳的实验条件,在形成折射率相位光栅的同时,最大限度的避免了由于大分子运动而导致的表面起伏对相位光栅的破坏,并在此基础上,记录了可重复擦写的全息相位光栅.这种全息光栅制作比较方便,光栅系数可以方便的调整,在室温下非常稳定并且能用圆偏振光完全擦除后重复写入.     

甲基紫掺杂聚乙烯醇薄膜材料红光多重全息存储

甲基紫掺杂聚乙烯醇薄膜材料在两束相干光照射下生成相位光栅.当改变一束相干光光程,通过监测相位光栅的一级衍射信号强度的变化,可以检测相位光栅的生长和擦除过程.在此实验基础上,讨论了甲基紫掺杂聚乙烯醇薄膜材料多重全息存储的原理与结果.     

基于纳米天线的多通道高强度定向表面等离子体波激发

设计了一种带有纳米天线的金属微腔结构, 以实现高强度表面等离子的定向激发. 在利用双狭缝结构实现表面等离子体波定向激发的基础上, 分别结合共振增强和干涉相长原理, 在传统结构的入射端面上添加纳米天线结构, 并增加狭缝通道数, 实现了定向激发的表面等离子体波的能量增强. 基于纳米天线的多通道高强度定向表面等离子体波激发装置结构简单, 系统紧凑, 并能够有效提高定向传播的表面等离子体波的能量密度和传播距离, 其对微纳光学传输和高密度光学集成领域等方面的研究具有重要意义.     

利用双载流子四陷阱模型解释Zn:Fe:LiNbO3晶体记录过程中的自擦除现象

比较了掺Fe量相同的两种晶体Fe:LiNbO3和Zn:Fe:LiNbO3的光折变性能，并且给出了Zn:Fe:LiNbO3晶体光电导和衍射效率与入射总光强的关系.在Zn:Fe:LiNbO3晶体二波耦合实验中观察到衍射效率随记录时间的增长先增加，达到饱和后又逐渐减小的自擦除现象，并采用光折变双载流子四陷阱模型对该现象加以解释. 在此基础上选择合适的曝光时序，利用角度复用技术在该晶体中进行体全息存储，并在同一点上存入30幅图像. 关键词： 双载流子四陷阱模型 自擦除 电子-空穴竞争 角度复用     

反射式体全息存储角度复用新方案

基于体全息的反射式记录原理,设计并搭建了不同于传统透射式光路的紧凑型反射式体全息存储光路,提出一种新的采用双透镜共焦方法实现数据存储的角度复用方案.通过此系统实现了单点2 000幅图像的连续存储.实验结果表明,反射式光路可以增大全息图的衍射率进而提高存储图像的质量;而双透镜共焦方案易实现且便于控制,可以实现图像的连续存储和高准确度复用;同时减少了光学系统的复杂度,并把复用维度从一维扩展到了水平和垂直二维方向,提高了存储的密度.     

反射式体全息存储角度复用新方案

基于体全息的反射式记录原理,设计并搭建了不同于传统透射式光路的紧凑型反射式体全息存储光路,提出一种新的采用双透镜共焦方法实现数据存储的角度复用方案.通过此系统实现了单点2 000幅图像的连续存储.实验结果表明,反射式光路可以增大全息图的衍射率进而提高存储图像的质量;而双透镜共焦方案易实现且便于控制,可以实现图像的连续存储和高准确度复用;同时减少了光学系统的复杂度,并把复用维度从一维扩展到了水平和垂直二维方向,提高了存储的密度.     

1024位液晶组页器

一、引 言 全息光存储的主要特征是高密度和大容量.它在很大程度上有赖于新的存储介质,即更有效、更灵敏和更可靠的介质以及具有增大容量和均等转移速度的二元制数字块组页器.本文报道的是应用在106位激光全息数字存储计算器模型中的1024位液晶组页器的设计考虑及实验结果,采用胆甾相一向列相转变存储模式的电光效应进行矩阵寻址模型的阵列显示.相 变模式这一作用方式的特点是既比过去使用的动态散射模式具有较快的写入时间及较好的擦除效应,又没有如扭曲场效应及电控双折射效应那样不能储存的困难及需要偏振片等缺点,特别是它没有以上这些…     

近场研究表面等离子体在银纳米线上的传输

通过双探针近场光学扫描显微镜在银纳米线上实现近场激发和近场收集表面等离子体,用一个探针在银纳米线的一端近场激发表面等离子体,另一个探针近场探测银纳米线上的表面等离子体强度分布,得到强度分布图.强度分布图显示表面等离子体在银纳米线的一端被有效激发并且有一部分表面等离子体沿着银纳米线和基底的界面传播到了另一端.用有限元法对银纳米线内的传播模式进行数值模拟,结果显示银纳米线内存在两种表面等离子体传播模式,分别为基模和高阶模.沿着银纳米线和基底介质之间传输的基模表面等离子体由于传输环境稳定,散射损耗小,实际传输长度接近模式传输长度,达10μm以上;而高阶模表面等离子体由于部分裸露在空气中受表面缺陷散射的影响,散射损耗大,实际传输长度远小于模式传输长度.研究表明:以能量高度束缚的基模表面等离子体作为载体,不仅可以实现低损耗传输,还可以减小集成器件之间的信号串扰,有效提高信息传输的安全性,在集成光学中具有重要应用.