光谱烧孔技术

论述了光谱烧孔技术的动力学理论模型 ;介绍了单光子烧孔和多光子烧孔所取得的实验结果 ;讨论了光谱烧孔的发展趋势 :提高烧孔度 ,实现室温烧孔和提高探测及读出时的信噪比。问题的关键在于光致填孔机制的研究。同时提出将它投入实际应用亟待解决的问题 ,即作为一种可能的高密度频域光信息存储手段所亟待解决的问题是开发适应于此技术的新材料 ,深入研究材料体系的烧扎特性     

CaS∶Eu,Sm光存储材料的光谱特性

CaS∶Eu, Sm是一种典型的电子俘获型光存储材料,文章采用湿法在还原气氛中制备了CaS∶Eu, Sm粉末样品。测量了这种光存储材料的XRD、激发光谱、发射光谱、光激励发光光谱、热释光谱以及光激励发光衰减曲线。XRD结果表明样品在1 050 ℃晶格已经形成。光谱测试结果说明紫外光可激发该材料,作为信息写入光源。样品被紫外光源饱和激发后,用980 nm红外激光激励,发射出峰值位于635 nm的红光。光激励发光起初衰减较快,随后有一个较长的平缓期。且样品具有合适深度的陷阱能级,能够稳定存储信息。对CaS∶Eu, Sm的光存储机理进行了探讨。     

光谱烧孔中孔的宽度和深度与烧孔光持续时间的关系

本文由光学Bloch方程出发,讨论了二能级系统光谱烧孔中孔宽和孔深与烧孔激光脉冲持续时间的关系.在强场下短脉冲烧孔中,用π脉冲可以得到足够深且宽度小于稳态值的孔.弱场下,孔深与烧孔时间成指数关系.Bloch方程的修正对上述两种条件下烧孔行为的描述无明显影响.以二能级系统光谱烧孔为基础,讨论了永久性光谱烧孔和光子选通光谱烧孔中孔的行为.     

光谱烧孔的偏振探测

在光子选通给体０体电子转移光谱烧孔的实验基础上，新采用了偏振方法探测烧出的孔，使孔的检测灵敏度和信噪比均得到了大幅度的提高。以此为工具，烧出了很好的多孔，并做了一系列样品烧孔性能的测试和分析。     

室温下的永久性光谱烧孔

本文首次报导了Sm2+掺杂的碱土金属氟卤化物在室温下的光谱烧孔.室温下永久性光谱烧孔的实现,将对频域光存储的应用起到推动作用.     

二价钐离子谱线的非均匀加宽、荧光窄化和永久性光谱烧孔

基于光谱烧孔在高密度光存储中的可能应用,研究了谱线非均匀加宽、荧光谱线窄化、高温永久性光谱烧孔、烧孔机理、烧孔动力学过程和光谱孔的热稳定性。在国际上率先设计并研制出二价钐离子掺杂碱土金属氟卤化物混晶高温光谱烧孔体系,实现了室温永久性光谱烧孔,获得了室温寿命300h的光谱孔。利用时间分辨光谱分离出非均匀线形内的各局域组态,比较烧孔前后光谱再分布证实了三价钐离子的电子陷阱作用。利用Block理论分析了烧孔动力学过程。     

新型永久光谱烧孔材料及机理研究

利用永久光谱烧孔(Persistent spectral hole burning(PSHB))可使光学信息存储密度提高三个数量级以上[1].这一重要应用前景激励科学家探索和寻求具有较高的非均匀(inhomogeneous)线宽与均匀(homogeneous)线宽之比(决定存储密度)和可擦除性(erasable)新型光谱烧孔材料.有机材料易于进行分子设计和组装,是较理想的光存储(optical storage)材料.     

永久性光谱烧孔材料的成孔量子效率

分析了永久性光谱烧孔材料成孔量子效率的测量原理，建立了相应的测试方法和装置，在液氦温度下对聚合物基质ＰＭＭＡ中掺杂５，１０，１５，２０－四－对羧基苯基卟吩体系的成孔量子效率进行了测量计算。     

频域中固体多重光谱烧孔研究

报道固体选通光谱多重光谱烧孔研究的新进展，分析影响多生烧孔形成的一些主要因素，首次报道了在有机材料ＺｎｔｂＰ／ＣＡ／ＰｈＲ的非均匀加宽线内获得一次连续烧出１００多光谱孔的结果，还进一步报道用穿带激光获得更窄线宽的光谱烧孔的情况。     

全息光栅光谱烧孔系统和材料特性的研究

建立了全息光栅光谱烧孔技术中，系统的存储密度，读出信噪比和材料特性，读写条件关系的数理模型，计算机模拟定量分析得到了最佳材料特参量空间。研究表明，全息光栅光谱烧孔技术可放宽系统对材料特性的要求，将为烧孔材料研究提供新的理论依据。     

持久光谱烧孔动力学的理论模型和实验研究

建立了单光子光化烧孔的三能级模型，求解了反映质子转位变构机制的速率方程组，推导了成孔过程的动力学特性，获得了可与实验进行比较的解析解．用时域和频域两种方法测量了ＴＨＰ／ＰＭＭＡ和ＴＭＰ／ＰＭＭＡ薄膜样品光谱烧孔的动力学过程，得到与理论分析一致的规律，并测得了有效成孔速率和成孔时间等参数．这些参数对于评价频域光存贮材料性能有一定意义．     

MyM'1-yFClxBr1-x:Sm2+材料制备光谱性质和光谱烧孔

本文介绍用高温固相扩散方法制备MyM''1-yFClxBr1-x:Sm2+(M''=Mg、Ca、Sr、Ba;x,y=1,0.8,…,0),并对这些系列材料发光性质进行了研究.结果表明:非均匀线宽主要受材料中阴离子随机分布影响;材料中x的变化及M,M''的不同或y的变化,对Sm2+的4f55d能级位置都有影响;对于BaFClxBr1-x:Sm2+和SryCa1-yFCl0.5Br0.5:Sm2+系列材料5D0-7F0发射峰值与x、y值关系给予了理论解释;选择出较好的光谱烧孔材料Mg0.5Sr0.5FCl0.5Br0.5:Sm2+,研究了其热猝灭规律,实现了这种材料在77K下的光谱烧孔,对其孔深、孔宽、烧孔能级、存储密度进行了测量计算,为进一步改善材料,研究烧孔机制提供了依据.     

卟啉类有机体系THP／PMMA的永久性光谱烧孔

首次报道了四-对羟基苯基卟吩/有机玻璃体系(THP/PMMA)的单光子永久性光谱烧孔.研究了烧孔特性和成孔条件.测量了孔的稳定性,在液氦温度下孔的保存时间已超过几个小时.实现了孔的擦除和重复烧孔.探讨了烧孔机制,认为激光诱导质子转位变构是导致该体系永久性光谱烧孔的原因.     

强磁场下红宝石中光谱烧孔的模拟

用Monte Carlo方法模拟了强磁场下红宝石中的光谱烧孔过程.假设光学失相完全由晶格Al核自旋的随机跳变引起,并考虑到“冷冻核”效应,较好地解释实验结果.     

不同选通条件下对光谱烧孔孔深的研究

本文从理论上分析了低激发密度下，选通光分别为脉冲光和连续光时，孔深随时间的变化，得到可以通过脉冲光烧孔、连续光选通的方法缩短烧孔时间．应用ＢａＦＣｌ０．５Ｂｒ０．５：Ｓｍ２＋（２％）进行了实验，分析了单脉冲烧孔的孔深．     

不同选通条件下对光谱烧孔孔深的研究

本文从理论上分析了低激发密度下,选通光分别为脉冲光和连续光时,孔深随时间的变化,得到可以通过脉冲光烧孔、连续光选通的方法缩短烧孔时间.应用BaFCl_0.5Br_0.5:Sm²⁺(2%)进行了实验,分析了单脉冲烧孔的孔深.     

光子选通光谱烧孔的全息检测与图像存贮

报道在有机光子选通光谱烧孔材料苯基四苯并卟啉锌/芳晴系统中，进行全息光谱烧孔和图像存贮的实验结果．实验表明全息烧孔极大地提高了光谱孔的检测灵敏度和信噪比．通过全息光子选通光谱烧孔，成功地进行了光子选通型的频率选择的多幅全息图存贮，得到清晰的图像再现 关键词：     

球形微粒样品室温永久光谱烧孔的动力学过程及多重性研究

利用球粒表面形态共振，实现室温下的永久光谱烧孔，建立理论模型对动力学过程进行分析，据此对实验结果进行拟合，得到有效成孔速率等参数；并对烧孔的多重性进行研究，将这些结果应用于室温频域光信息存贮将有较好的前景。