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。     

掺杂对铌酸锂晶体非挥发全息存储性能的影响

通过研究掺镁、掺锌和掺铟同成分铌酸锂晶体的紫外-红光双色全息存储性能,发现双色记录响应时间均比单色记录时明显缩短,最多的可减小3个数量级;双色记录灵敏度大幅度提高,在掺镁5 mol.%的晶体中可达到11 cm/J.在掺杂浓度超过抗光损伤阈值的铌酸锂晶体中,均可实现非挥发全息存储.但是,在掺镁、锌样品中,深、浅能级中心上的光栅反相,而在掺铟样品中则表现为同相.这是由于掺杂离子的种类不同,在铌酸锂晶体中形成的缺陷中心也不同所引起的. 关键词： 掺杂 铌酸锂晶体 非挥发 全息存储     

掺杂铌酸锂晶体位相共轭的温度特性

研究了温度对掺杂铌酸锂晶体位相共轭的影响，实验表明，温度是提高位相共轭波前反射率的一种有铲途径，并用全息光栅理论对此作了解释。     

采用紫外光提高双掺杂铌酸锂晶体中全息记录的灵敏度和光栅强度

提出了一种在双掺杂铌酸锂晶体中用调制的双紫外光进行非挥发全息记录的方法。与通常的用紫外光敏化的非挥发全息记录相比,这种方法可以大幅度地提高光栅强度和记录灵敏度。联立双中心物质方程和双光束耦合波方程,数值分析了光栅强度和衍射效率随时间的变化并讨论了掺杂浓度和记录光强对紫外光非挥发全息记录机制下光折变效应的影响。研究发现,紫外光记录得到的深浅中心的光栅具有相同的相位,总的光栅（深浅中心光栅的叠加）强度为两光栅强度之和,固定过程中深中心的光栅得到增强;增大深浅中心掺杂的浓度可以提高光栅强度,增大记录紫外光的光强可以增加光栅的强度和记录灵敏度。理论模拟可以证实并预测实验结果。     

Ce：Fe：LiNbO3晶体的全息存储和相位共轭特性的研究

本文用提拉法从熔体中生长了Ce:Fe:LiNbO_3晶体,并采用二波混合和简并四波混合方法研究和测试了晶体的全息衍射效率和相位共轭反射率.以Ce:Fe:LiNbO_3晶体作为存储元件和相位共轭镜,实现了光学实时全息关联存储.     

Zn：LiNbO3晶体倍频性能的研究

在ＬｉＮｂＯ３晶体中掺入ＺｎＯ，生长ＺｎＯ：ＬｉＮｂＯ３晶体，当ＺｎＯ的掺入浓度高于６ｍｏｌ％时，晶体的抗光损伤能力提高两个数量级，与高掺Ｍｇｏ相似。Ｚｎ：ＬｉＮｂＯ３的倍频转换效率可达５０％左右，高于Ｍｇ；ＬｉＮｂＯ３。本文对Ｚｎ：ＬｉＮｂＯ３晶体中Ｚｎ＾２＋离子占痊以及抗光损伤增强机理进行了初步探讨。     

Fe∶LiNbO3全息图热定影及H+浓度的影响

应用光折变效应动力学方程,导出了在Fe∶LiNbO3中对光折变全息图热定影所需的最小H+浓度,以及H+浓度与光栅空间频率的关系.应用光谱比较法测量了不同样品的H+浓度值.得出了进行有效热定影的H+浓度范围.完成了Fe∶LiNbO3全息存储和热定影实验.获得了100 h连续无损读出的良好热定影实验结果.     

外加电场对掺杂KNSBN晶体空间电荷场的影响

利用掺铈KNSBN晶体,在633nm下观察和测试了外加电场对晶体内部空间电荷场的基频和高阶分量的记录和擦除特性的影响,并对所得实验结果进行了分析。 关键词：     

LiNbO3晶体中Eu^3＋激发态的无辐射跃迁

测量了ＬｉＮｂＯ３：Ｅｕ＾３＋晶体的吸收、激发和发射光谱，较全面地确定了Ｅｕ＾３＋的能级位置，观测了该晶体的荧光发射强度随温度的变化，确定了Ｅｕ＾３＋在ＬｉＮｂＯ３晶体中的无辐射跃迁机理。     

Fe：LiNbO3晶体光折变全息热固定动务学特性分析

以Fe:LiNbO3晶体为例,考虑了电子载流子热激发（强烈地依靠于温度）,通过对以扩散和光伏特效应为主导输运机制的带输运议程和耦合波方程进行数值求解,分析了热固定过程初始光强入射比和固定温度对光栅空间电荷场的影响,指出记录固定过程中内电场极值的出现为源于质子电场对施主光栅电场的部分补偿,质子光栅电荷场可以导致晶体中记录光束之间能量耦合方向的变化,得出了理论上的加热固定时间。     

双掺杂LiNbO3微观光学参量对衍射效率的影响

通过联立两中心带输运物质方程和双光束耦合波方程,建立了双掺杂LiNbO3晶体采用双色光(紫外敏化光和HeiNe记录光)实现非挥发性全息存储的动力学模型。理论上分析了深、浅两杂质中心的微观光学参量(包括敏化光的深中心和浅中心光激发系数、记录光的浅中心光激发系数以及深中心和浅中心的电子复合系数)对记录饱和衍射效率和固定衍射效率的影响。数值计算表明,在双掺杂LiNbO3晶体的非挥发性全息存储中,为了得到高的固定衍射效率,应该选择复合系数较大、记录光激发系数较高、敏化光激发系数较低的浅杂质中心以及敏化光激发系数较高、复合系数最佳的深杂质中心。     

LiNbO_3与掺铁LiNbO_3晶体的光谱性能

在 L i Nb O3中掺进 Fe2 O3生长了 Fe∶ Li Nb O3晶体。对晶体进行氧化、还原处理 ,测试了 Fe∶ Li Nb O3晶体的吸收光谱以及 Li Nb O3和 Fe∶ L i Nb O3晶体的拉曼光谱 ,研究了氧化还原处理对晶体的光谱影响。     

双掺杂LiNbO3:Fe:Mn体全息光栅的时空衍射特性

通过联立求解两中心带输运物质方程和双光束耦合波方程 ,建立了研究双掺杂LiNbO3:Fe :Mn晶体采用双色光记录光折变体全息的时空特性的动力学模型 .数值计算表明 ,该动态体全息光栅的时空衍射特性与晶体中的折射率光栅相对于干涉场的空间相移有关 ,该空间相移的取值范围为 (-π ,π) ,当空间相移的符号发生变化时 ,双光束之间的能量耦合方向也相应地发生反转 .给出了晶体内的等相位线和光强的重新分布 .     

用于双色全息存储(Fe,Cu)∶LiNbO3晶体的参量优化计算

在确定Cu在LiNbO3晶体中对应于365 nm和633 nm的激发系数、复合系数、光伏系数的基础上,采用龙格库塔(Runge-Kutta)数值方法理论研究了双掺杂(Fe,Cu)∶LiNbO3晶体的深浅能级的掺杂组分比、氧化还原状态对双色全息存储的记录灵敏度和动态范围的影响,并探讨了同时取得尽可能大的灵敏度和动态范围的晶体条件。结果表明,为了同时得到较大的记录灵敏度和动态范围,在实际应用中选用浅能级掺杂浓度为5.0×1025m-3,深能级掺杂浓度为3×1024~3×1025m-3之间的弱氧化晶体是合适的。     

利用铌酸锂晶体制作体全息光栅的设计性实验

利用双光束干涉,通过控制双光束的记录角度,在铌酸锂晶体中写入光折变体全息布拉格光栅.将该光栅应用于光通信系统中作为滤波器使用,利用ASE光源和光谱仪对其进行测试,在1 548nm波长处获得了峰值半高全宽为4nm,衍射效率为10%的滤波效果.     

掺锌LiNbO_3晶体的光谱性质

在 Li Nb O3 中掺进 2 mol% ,4mol% ,6 mol% ,8mol%的 Zn O,生长 Zn(2 mol% ) :Li Nb O3 ,Zn(4mol% ) :Li Nb O3 ,Zn(6 mol% ) :Li Nb O3 和 Zn(8mol% ) :Li Nb O3 晶体 ,测试 Li Nb O3 和掺锌Li Nb O3 晶体的透射光谱。Li Nb O3 和掺锌 Li Nb O3 晶体在 35 0— 90 0 nm的范围内都是透明的。Zn:Li Nb O3 晶体的吸收边发生紫移。对 Zn:Li Nb O3 晶体吸收边紫移的机理进行探讨。     

LiNbO3:Ru晶体的光折变特性研究

采用丘克拉斯基法生长了单掺杂的LiNbO3∶Ru晶体,并对其作氧化处理。实验研究了LiNbO3∶Ru晶体二波混频条件下光栅记录特性和波长的依赖关系;并且研究了氧化处理对其透射谱和光栅记录特性的影响。研究结果表明,LiNbO3∶Ru晶体的最佳记录波长为458 nm;氧化处理会增加LiNbO3∶Ru晶体对光的吸收,同时提高光栅记录的灵敏度和饱和衍射效率,表现了不同于LiNbO3∶Fe晶体的氧化态依赖特性。分析认为,LiNbO3∶Ru晶体的反常氧化态依赖特性可能是由于出现了电子通道效应的暗衰减机制,以及Ru存在多个价态所造成的。     

外加交变电场对光折变基频空间电荷场瞬态特性的影响

利用“跳跃模型”讨论外加交变电场（包括正弦和方波电场）对光折变基频空间电荷建立的影响,给出了空间电荷场基频分量随时间、外加交流电场振幅频率等变化的通解表达式。发现基频空间电荷场虎部和实部的振荡频率分别是外加交流电场振荡频率的两倍和一倍。当外加交变电场频率较大时光折变光栅是相移型的。这和基于“带导模型”给出的数值结果相符。