连续光条件下对LiNbO3∶Fe∶Mn晶体全息存储性能的理论研究

以双中心模型为基础,在低光强连续光条件下研究了LiNbO3∶Fe∶Mn晶体在稳态情况下的非挥发双光双步全息存储性能。采用数值方法,通过比较双中心模型中深(Mn2+/Mn3+)、浅(Fe2+/Fe3+)能级之间所有可能的电子交换过程,发现由隧穿效应引起的深浅能级之间直接电子交换过程对LiNbO3∶Fe∶Mn晶体总的空间电荷场大小起着决定性的作用。同时,这一电子交换过程对晶体非挥发全息存储性能也起着至关重要的作用。此外,通过相同实验条件下LiNbO3∶Fe∶Mn晶体与近化学比LiNbO3∶Fe晶体总的空间电荷场的比较,显示LiNbO3∶Fe∶Mn晶体在低抽运光和高记录光光强条件下有着比近化学比LiNbO3∶Fe晶体更佳的全息存储性能。     

Zn：Fe：LiNbO3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，且衍效率较高，并具有较宽的角度响应范围，是一种优良的全意记录介质材料。     

Fe∶BSO晶体的缺陷能级及光折变效应的研究

在硅酸铋（Bi12SiO20，BSO）晶体中掺入少量Fe2O3，生长出Fe：BSO晶体，由于Fe杂质在BSO晶体禁带中造成了一些缺陷能级，使得晶体的衍射效率和四波混频位相共轭反射率等光折变性能指标有较大提高。文中根据吸收光谱，初步确定了晶体中缺陷能级。     

铌酸钾锂晶体的生长与极化的研究

采用不同成分配比,以Czochralski法生长铌酸钾锂(KLN)晶体,研究生长工艺和成分配比对KLN晶体性能的影响.选用的轴向温度梯度为28～35℃/cm,晶体的旋转速度为5～10r/min;晶体的生长速度与KLN的生长原料的成分有关.采用场冷法对KLN晶体进行极化处理.极化电流密度为2mA/cm3,极化温度为460～340℃.生长出透明的没有裂纹的KLN晶体.     

InvFevLiNbO_3晶体的全息存储性能研究

在 Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 中掺进 Ｉｎ２ Ｏ３ 和 Ｆｅ２ Ｏ３ 用恰克拉斯基（ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法生长 Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体。测试表明， Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体抗光致散射能力高， 响应速度快， 存储保存时间长。研究了 Ｉｎｖ Ｆｅｖ Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 晶体全息存储性能的机理， 测得的衍射效率最大值为 ７３％ 。     

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.     

双掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的全息光学特性研究

在LiNbO3中掺入0.2 mol% MnO和0.1 mol% Fe2O3,采用顶部籽晶法生长了双掺杂近化学计量比铌酸锂晶体.紫外吸收测试结果表明,晶体成分趋近于化学计量比.采用二波耦合光路测试了晶体的光折变性能.晶体的指数增益系数达到28 cm-1,衍射效率为68.3%,响应时间为亚秒级.利用晶体进行了体全息存储实验,实验结果显示,双掺杂近化学计量比晶体的图像存储质量明显好于相同掺杂的同成分晶体,记录速度较同成分晶体提高了二个数量级.     

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.     

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.