Mg∶Fe∶LiNbO3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe^2 ／Fe^3 和抗光致散射杂质离子Mg^2 ，以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg^2 浓度达到阈值浓度，Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体OH^-吸收峰由3482cm^-1移到3529cm^-1，测试晶体的位相共轭反射率和响应时间，计算光电导。Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。     

Mg:Nd:LiNbO3晶体生长及其光学性能研究

在LiNbO3晶体原料中掺入w(Nd2O3)=0．2％和x(ZnO)=7．0％,以提拉法生长Nd：LiNbO3和Mg：Nd：LiNbO3晶体,并对晶体进行极化处理。测试了晶体的紫外可见吸收光谱、荧光光谱和红外吸收光谱。由吸收光谱确定泵浦光波长,由荧光光谱确定激光振荡波长。通过直接观察光斑畸变法测试了Mg：Nd：LiNbO3晶体的抗光损伤能力,结果表明,Mg：Nd：LiNbO3晶体的抗光损伤能力比Nd：LiNbO3晶体提高2个数量级以上。测试了晶体的倍频性能,Mg：Nd：LiNbO3晶体的相位匹配温度为102℃,相应的倍频转换效率达到28％。     

基于化学计量比Mg:Fe:LiNbO_3的全息存储系统

以K_2O为助熔剂,采用顶部籽晶熔融法成功地生长出近化学计量比Mg:Fe:LiNbO_3(Mg:Fe:SLN)晶体.测量了晶体的紫外吸收光谱及响应时间,且和同成分Fe:LiNbO_3(Fe:CLN)晶体作了比较.结果表明,Mg:Fe:SLN晶体更适于作为全息存储器来应用.针对全息存储中固有的高原生误码率问题,采用快速响应矩阵码(QR)编码技术对原始数据进行编码,缓解了对系统设计和部件质量等方面的压力.以Mg:Fe:SLN晶体作为存储介质,构建了体全息存储系统,将QR码编、译码技术用于包含音频和视频的多媒体数据的全息存储,重构数据能成功回放.     

Zn,Mg∶LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn∶LiNbO3与Mg∶LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg∶LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达Ф40 mm×70 mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg∶LiNbO3晶体,倍频得到了20 mJ的0.532 μm的绿光输出,转换效率达到45%.该晶体是一种很有前途的非线性光学材料.     

LiNbO_3∶Fe∶Ni晶体非挥发全息存储研究

采用三种不同的双光记录方案进行了LiNbO3∶Fe∶Ni晶体全息存储实验,详细研究了饱和衍射效率、固定衍射效率、动态范围和记录灵敏度,以及退火条件对记录的影响。结果表明,氧化LiNbO3∶Fe∶Ni晶体的饱和衍射效率、固定衍射效率和记录灵敏度比其他报道的双掺杂LiNbO3晶体高。结合掺杂能级图,理论分析了LiNbO3双掺杂晶体深陷阱中心能级的相对位置及其微观光学参量对全息记录性能的影响。LiNbO3∶Fe∶Ni晶体有望成为一种新的高效率非挥发全息存储材料。     

In:Fe:Cu:LiNbO_3晶体光全息存储性能的研究

采用提拉法生长了In:Fe:Cu:LiNbO3晶体,测试了晶体的紫外可见光谱、红外吸收光谱。利用二波耦合方法测试了晶体的响应时间、最大衍射效率、计算晶体的光折变灵敏度。结果表明,随In3+离子浓度的增加,在In3+浓度较低时,In:Fe:Cu:LiNbO3晶体紫外可见光吸收边发生紫移,而红外吸收峰3 482cm-1位置基本不变,但浓度达到阈值时,紫外可见光吸收边相对于低浓度发生红移,而红外吸收峰向高波数方向移动;In3+浓度增加时,响应时间变短,最大衍射效率下降,晶体存储灵敏度提高。     

Mg:Nd:LiNbO3晶体倍频性能的研究

以Czochralski技术首次系统生长Mg：Nd：LiNbO3晶体。测试晶体的荧光光谱,(1．0％,3．0％,5．0％,6．5％,8％)(摩尔分数,下同)Mg：Nd：LiNbO3晶体在0．888μm,1．088μm和2．171μm有最强的谱线。测试晶体抗光损伤能力,x(MgO)浓度高于5％的Mg：Nd：LiNbO3晶体抗光损伤能力比Mg：Nd：LiNbO3晶体提高2个数量级以上。Mg：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度随掺进MgO的浓度而改变,x(MgO)=5％时达到最大值,MgO浓度继续增加相位匹配温度下降。Mg(8％)：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度接近室温。Mg(6．5％)：Nd：LiNbO3中Mg^2 的分凝系数接近于1,它有最高的倍频转换效率η=32．3％。     

LiNbO_3∶Fe∶Cu晶体中双色全息存储技术的研究

采用365nm的门光束和633nm的记录光,在LiNbO3∶Fe∶Cu晶体中实现了双色记录和无损读出。通过适当的预敏化,在门光束光强与记录光强分别为20mW/cm2和390mW/cm2时,得到的灵敏度和饱和衍射效率分别为0.004cm/J和37%。同时还研究了LiNbO3∶Fe∶Cu晶体中的暗保存时间、光擦除时间常数以及用脉冲光作门光束时的双色存储性质。     

In：Fe：Cu：LiNbO_3晶体光全息存储性能的研究

采用提拉法生长了In：Fe：Cu：LiNbO3晶体,测试了晶体的紫外可见光谱、红外吸收光谱。利用二波耦合方法测试了晶体的响应时间、最大衍射效率、计算晶体的光折变灵敏度。结果表明,随In3＋离子浓度的增加,在In3＋浓度较低时,In：Fe：Cu：LiNbO3晶体紫外可见光吸收边发生紫移,而红外吸收峰3 482cm-1位置基本不变,但浓度达到阈值时,紫外可见光吸收边相对于低浓度发生红移,而红外吸收峰向高波数方向移动;In3＋浓度增加时,响应时间变短,最大衍射效率下降,晶体存储灵敏度提高。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

LiNbO_3:Fe:Cu晶体中的双色全息存储及复用技术

采用365 nm的门光束和633 nm的记录光在LiNbO3∶Fe∶Cu晶体(Fe:0.15%,Cu:0.01%)中实现了双色记录和无损读出。依据双色复用记录中的擦除特性,采用合适的曝光时序,在LiNbO3∶Fe∶Cu晶体中实现了50幅全息光栅的双色复用记录和固定,衍射效率基本相等,平均固定效率达到61%,在3.0 mm的晶体中固定后的动态范围M/#为2.2。     

Zr：Fe：LiNbO3晶体全息存储性能的研究

生长并测试了Zr∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱、抗光折变损伤阈值及全息存储性能。研究发现,6%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体抗光折变损伤阈值比Fe∶LiNbO3晶体高1个数量级,红外光谱中OH-吸收峰也从Fe∶LiNbO3晶体的3 483 cm-1移到3 488 cm-1。其全息存储性能除衍射效率比Fe∶LiNbO3晶体轻微下降外,写入时间、擦除时间和光折变灵敏度皆优于Fe∶LiNbO3晶体,尤其是其中2%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体的动态范围比Fe∶LiNbO3晶体高2.5倍,用2%r(Zr)∶Fe∶LiNbO3晶体作为全息存储介质,实现了晶体中一个公共体积中1 000幅数字图像体全息图的存储与恢复。     

Mn∶Fe∶LiNbO3晶体光折变效应的研究

在LiNbO3中掺入Fe2O3和MnCO3生长Mn∶Fe∶LiNbO3晶体,对晶体进行极化处理及氧化还原处理.测试晶体的吸收光谱、指数增益系数、衍射效率和有效载流子浓度.结果表明,经还原处理的Mn∶Fe∶LiNbO3晶体是优良的全息存储介质材料.     

Zn∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及位相共轭效应的研究

在ＬｉＮｂＯ３中掺进ＺｎＯ和Ｆｅ２Ｏ３生长出Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３晶体。测试了晶体抗光致散射能力、位相共轭反射率和响应时间。研究了Ｚｎ∶Ｆｅ∶ＬｉＮｂＯ３位相共轭效应增强的机理。     

Eu：Fe：LiNbO_3晶体光折变效应的研究

测试了Ｅｕ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体的指数增益系数，位相共轭反射率和光折变温度效应，以Ｅｕ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体作相位共轭镜，实现了实时关联存储。     

Cu:Fe:LN晶体光折变性能的研究

在Fe∶LN晶体中掺进不同质量分数(0.08%、0.12%、0.16%)的CuO以提拉法生长Cu∶Fe∶LN晶体,对晶体进行极化,还原或氧化处理后,对晶体的抗光致散射能力,衍射效率,写入时间和擦除时间进行了测试,计算光折变灵敏度和动态范围。结果表明,Cu∶Fe∶LN晶体全息存储性能优于Fe∶LN晶体。以Cu∶Fe∶LN晶体中Cu作为深能级,Fe作为浅能级,可实现双光子全息存储,且衍射效率不随时间发生变化。     

双掺杂LiNbO_3∶Fe∶Ru晶体的全息读出特性

为了解决读出过程中全息数据的擦除问题,研究了新型双掺杂LiNbO3∶Fe∶Ru晶体的全息读出特性。分析了双中心和单中心记录方案光栅的读出特性,并联立双中心物质方程和耦合波方程进行了模拟计算。结果表明,双中心记录所得到的饱和全息的读出时间常数远低于LiNbO3∶Fe∶Mn晶体的读出时间常数;单色光记录可以实现有效的全息,且其读出时间常数远大于记录时间常数,表现为准态非挥发读出。分析表明,这可能由于Ru的能级比Mn更靠近Fe,更易被红光激发,从而使得双中心记录所得饱和光栅的存贮持久性降低;单色光记录中红光能够同时充当记录光和抽运光,记录过程中红光能够在Fe上记录光栅并将其转移到Ru上,而在读出过程中则由于Ru能级较深,擦除缓慢。     

LiNbO3:Fe:Ni晶体非挥发全息存储研究

采用三种不同的双光记录方案进行了LiNbO3：Fe：Ni晶体全息存储实验．详细研究了饱和衍射效率、固定衍射效率、动态范围和记录灵敏度，以及退火条件对记录的影响。结果表明，氧化LiNbO3：Fe：Ni晶体的饱和衍射效率、固定衍射效率和记录灵敏度比其他报道的双掺杂LiNbO3晶体高。结合掺杂能级图，理论分析了LiNbO3双掺杂晶体深陷阱中心能级的相对位置及其微观光学参量对全息记录性能的影响。LiNbO3：Fe：Ni晶体有望成为一种新的高效率非挥发全息存储材料。     

光折变晶体LiNbO3:Fe的光束自相位调制

本文对不同强度的激光束照射LiNbO3:Fe晶体引起的自衍射和自散射等自相位调制现象和机理进行了定性定量的讨论.     

Mg:Ce:Fe:LN晶体的生长及位相共轭分析

在Ce:Fe:LN中掺进不同摩尔分数(0,2%,4%,6%)的MgO首次以提拉法生长Mg:Ce:Fe:LN晶体,并对晶体进行极化、氧化和还原处理。测试晶体的吸收光谱和光损伤阈值。Mg:Ce:Fe:LN晶体吸收光谱吸收边相对Ce:Fe:LN晶体发生紫移。Mg:Ce:Fe:LN晶体光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体增大,研究了Mg:Ce:Fe:LN晶体吸收边移动机理和光损伤阈值增加机理。采用4波混频光路测试Mg:Ce:Fe:LN晶体位相共轭反射率和响应时间,Mg:Ce:Fe:LN晶体位相共轭反射率相对Ce:Fe:LN晶体降低,但响应速度增加。以x(Mg)2%(摩尔分数):Ce:Fe:LN晶体位相共轭镜消除信号光波的位相畸变。