对LiNbO3∶Cu∶Ce和LiNbO3∶Fe晶体非挥发全息存储灵敏度的研究

以双中心模型为基础,理论研究了LiNbO3∶Cu∶Ce和近化学计量比LiNbO3∶ Fe晶体在稳态情况下的非挥发全息存储灵敏度.通过考虑了两个晶体在其深能级和浅能级中心之间所有可能的电子交换过程,理论结果显示在低光强连续光范围内LiNbO3∶Fe晶体比LiNbO3∶ Cu∶ Ce晶体有着更高的记录灵敏度.并且通过研究文中得到的记录灵敏度的解析表达式,发现灵敏度与晶体浅能级上可激发离子数密度和泵浦光光强成正比.此外,采用较短波长的泵浦光和更大深能级数密度的晶体是另两种改变晶体灵敏度的方式.     

Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体的非挥发性存储

以Czochralski技术生长不同Li/Nb比Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体抗光散射能力,Li/Nb=1.38的Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光散射能力比Fe∶LiNbO3高一个数量级以上。以二波耦合光路,双波长(蓝光-红光)存储技术,测试晶体全息存储性能,结果表明双波长存储性能优于双色存储。双波长(蓝光-红光)(476nm)的光激载流子是空穴。Mn离子是浅能级,Fe离子是深能级。采用Li/Nb=0.94和1.05的Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体作为存储介质,以双波长(蓝光-红光)进行非挥发存储实验,它的非挥发衍射效率和响应速度高于双色存储。     

Scx:Fey:Cuz:LN晶体的生长及非挥发性全息存储的研究

本文首次采用Czochralski法生长优质的Scx:Fey:Cuz:LN (x=0,1;, 2;, 3;, 3.5;, y=0.1;, z=0.06;)晶体.测试了晶体抗光致散射能力,以二波耦合光路测试晶体的衍射效率、写入时间和擦除时间,计算光折变灵敏度和动态范围.结果表明:Sc(2mol;):Fe:Cu:LN和Sc(3mol;):Fe:Cu:LN晶体抗光致散射能力比Fe:Cu:LN晶体高两个数量级以上,Scx:Fey:Cuz:LN晶体的写入速度、光折变灵敏度和动态范围等全息存储性能优于Fe:LN晶体.首次采用氪离子激光(482.0 nm,蓝光)作开关光,氦氖激光(632.8 nm,红光)做记录光,以Sc:Fe:Cu:LN晶体作为双光子全息存储记录介质,实现了双光子全息存储固定(非挥发性全息存储).     

优良全息光折变存储材料-双掺铌酸锂晶体

我们生长与后处理了一系列双掺铌酸锂晶体,通过光折变存储性能的测试,在这些晶体中,我们发现了三种双掺晶体:LN:Fe,Mg;LN∶Fe,In;LN∶Fe,Zn,它们具有优良的光折变存储性能,即高衍射效率(高达60～80;)、快光折变响应(比LN∶Fe 晶体缩短了一个数量级)、和强抗光散射能力(比LN∶Fe提高近两个数量级).我们还系统地研究了光强阈值效应与全息写入的关系以及全息写入与入射光强的关系,发现在光强阈值附近耦合强度有一最大值,从而提出了最佳写入光强的概念.另外,全息光栅热固定研究还显示,双掺铌酸锂晶体比单掺Fe的铌酸锂晶体具有更优良的热固定性质:快固定时间、高固定效率、长固定寿命等.     

Sc:In:Fe:LiNbO3晶体的生长及全息关联存储的研究

在Fe:LiNbO3中掺进Sc2O3和In2O3采用Czochralski技术生长Sc:In:Fe:LiNbO3晶体.测试Sc:In:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱和抗光致散射能力.Sc(1mol;):In(2mol;):Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰移到3508cm-1,抗光致散射能力比Fe:LiNbO3晶体提高二个数量级.对Sc(1mol;):In(2mol;):Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰移动机理和抗光致散射能力增强的机理进行讨论.以Sc(1mol;):In(2mol;):Fe:LiNbO3晶体作存储元件,以Cu:KNSBN晶体作为位相共轭镜进行全息关联存储,试验结果表明全息关联存储的成象质量高、图象清晰完整、噪音小.     

Sc:Fe:LiNbO3晶体的生长和光学性能研究

研究双掺Fe(0.03wt;Fe2O3)和Sc(0,1,2,3mol;)铌酸锂晶体全息存储性能.通过晶体红外光谱测试发现:Sc:Fe:LiNbO3晶体中Sc的掺杂浓度超过3mol;时,Sc:Fe:LiNbO3晶体的O-H吸收峰的位置从低掺杂时的3484cm-1移动到3508cm-1.采用光斑畸变法测得(3mol;)Sc:Fe:LiNbO3晶体抗光损伤能力为3.3×103 W/cm2,比Fe:LiNbO3提高了二个数量级.晶体的红外吸收光谱和抗光损伤能力显示:Sc的掺杂浓度为3mol;时具有明显的阈值特征.采用波长为632nm的He-Ne激光器作为光源,通过二波耦合方法测试晶体全息存储性能.实验表明:在一系列Sc:Fe:LiNbO3晶体中,Sc(2mol;):Fe:LiNbO3晶体能获得最佳的光折变灵敏度和动态范围.     

掺杂LN晶体光折变效应及图象光存储特性

利用514.5nm和632.8nm波长的激光,研究了单掺杂Fe和双掺杂Ce∶Fe离子铌酸锂晶体的光折变二波耦合及光折变全息存储特性.实验结果表明生长态双掺杂Ce∶Fe与单掺杂Fe的LiNbO3晶体的光折变波耦合增益差异不明显,但双掺杂Ce∶Fe的LiNbO3晶体的图象存储和擦除特性明显得到改善.氧化态样品具有较大的透过率光谱范围和较好的图象存储质量;还原态样品具有较大的光折变二波耦合增益特性.     

掺杂LiNbO3晶体的生长缺陷与其体全息存储性能的研究

本文叙述了利用侵蚀法研究掺杂LiNbO3的晶体缺陷,并讨论了晶体缺陷的形成机理以及其与体全息存储性能的关系.通过实验发现了常温下侵蚀铌酸锂晶体的规律,并利用侵蚀法观测到铌酸锂晶体样品表面呈三角锥状的位错侵蚀坑.测量了晶体样品的散射噪声,从中找出了晶体缺陷与存储图像质量关系.并发现掺Zn的Fe:LiNbO3晶体其晶体缺陷减少,晶体体全息存储性能有了明显提高.     

Si中Nd离子热退火行为的深能级瞬态谱研究

本文采用高能离子注入技术将两种剂量的稀土元素钕(Nd)引入外延n-Si片中,并借助非相干光快速热退火(RTA)方法使注入层再结晶并电激活;利用深能级瞬态谱(DLTS)测量方法对Si中Nd离子的深能级行为进行了研究.结果发现:经几秒钟的RTA处理,Nd能在Si中被激活并形成深能级中心,测量到较宽的DLTS谱峰.Nd在n-Si中的深能级行为与Si衬底材料的浅能级杂质基本无关.在低于1285℃的RTA时,Nd形成的深能级中心均为施主型.深能级中心的位置随注入剂量和退火温度不同而有所变化;高温退火后,Nd在硅中有一个能级位置为Ec-(0.32±0.04)eV稳定的施主型深中心,对它的成因进行了讨论.     

Ce~(3+),Eu~(2+)共掺Ba_3Si_6O_(12)N_2荧光粉发光特性及能量传递研究（英文）

通过高温固相法制备了一系列Ce~(3+)/Eu~(2+)共掺杂的Ba_3Si_6O_(12)N_2,利用X射线衍射(XRD)研究了其晶体结构。研究表明,Ba_3Si_6O_(12)N_2∶Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉在338 nm光激发下可以发射525 nm的绿光,且具有较大的半峰宽。研究还发现,单掺Ce~(3+)的发射光谱和单掺Eu~(2+)的发射光谱存在交叠,同时Ce~(3+)的5d1最低能级能量低于Eu~(2+)的4f65d1最低能级,这二者共同证实了可能存在Ce~(3+)到Eu~(2+)的能量转移现象。同时还研究了Ce~(3+)浓度对Ba(2. 7-y)Si6O12N2∶0.3Eu~(2+),y Ce~(3+)(0≤y≤0. 1)系列荧光粉发光强度和波长的影响。热猝灭性能研究表明,Ce~(3+)引入可显著影响体系的热猝灭性能。