In:Fe:LiNbO_3晶体波导基片光折变性能的研究

采用Czochralski技术生长了掺In摩尔分数分别为1%,2%和3%的In∶Fe∶LiNbO3晶体。测试In∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱发现:3%In∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的3484cm-1位移到3507cm-1。首次以全息法研究了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度。研究表明:晶体波导基片的光折变灵敏度大小顺序为Fe∶LiNbO3>1%In∶Fe∶LiNbO3>2%In∶Fe∶LiNbO3>3%In∶Fe∶LiNbO3。采用锂空位模型讨论了3%In∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰位移的机理。讨论了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度减弱和抗光折变能力增强的机理。     

In:Fe:Cu:LiNbO_3晶体光损伤阈值和非挥发性全息存储

在LiNbO3(LN)中掺入摩尔分数分别为0,0.25%,1.5%,1.75%的In2O3、质量分数为0.1%的Fe2O3和0.05%的CuO,用提拉法生长了系列 In:Fe:Cu:LiNbO3(In:Fe:Cu:LN)晶体.采用Sanarmont补偿法和透射光束图像畸变法,测试In:Fe:Cu:LN晶体的光损伤阈值,基于Scalar表达式,讨论了晶 体光损阈值变化的机理.结果表明:3%In:0.1%Fe:0.05%Cu:LN晶体光损伤阈值比LN晶体高2个数量级,3%In3+达到阈值浓度.采用0.1%Fe:0.05%Cu:LN 晶体和0.5%In:0.1%Fe:0.05%Cu:LN晶体作为存储介质,Fe2+/Fe3+作为浅能级,Cu+/Cu2+作为深能级,以氪离了激光(蓝光)作开关光,氦-氖激光(红光)作为记录光,完成双光子固定非挥发性存储实验.实验表明:0.5%1n:0.1%Fe:0.05%Cu:LN晶体存储记录速度比Mn:Fe:LN晶体提高1个数量级.     

In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变性能的研究

采用Czochralski技术生长了掺In摩尔分数分别为1%,2%和3%的In∶Fe∶LiNbO3晶体.测试In∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱发现:3%In∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的3 484 cm-1位移到3 507 cm-1.首次以全息法研究了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度.研究表明:晶体波导基片的光折变灵敏度大小顺序为Fe∶LiNbO3＞1%In∶Fe∶LiNbO3＞2%In∶Fe∶LiNbO3＞3%In∶Fe∶LiNbO3.采用锂空位模型讨论了3%In∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰位移的机理.讨论了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度减弱和抗光折变能力增强的机理.     

Mg:Mn:Fe:LiNbO_3晶体永久性全息存储研究

在Mn∶Fe∶LiNbO3中掺进 6%MgO(摩尔分数 )采用Czochralski技术生长Mg∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体。晶体在Li2 CO3粉末中经 5 0 0℃下2 4h的还原处理和在Nb2 O3粉末中经 110 0℃下 10h的氧化处理。晶体的测试结果表明 ,Mg∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的抗光散射能力比Mn∶Fe∶LiNbO3晶体提高 1个数量级以上。采用He-Ne激光作为记录光 ,紫外光作选通光 ,用双光子法测试Mg∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体二波耦合衍射效率。双光子稳态衍射效率为 η0 =5 2 % ,固定衍射效率为 ηG=2 9% ,记录时间为 40min ,记录速度比Mn∶Fe∶LiNbO3晶体提高 3倍。对记录光、选通光的作用和三掺杂Mg∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体双光子全息存储的机理进行研究     

Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体生长及蓝光双波长非挥发存储性能

在同成分LiNbO3中,掺入摩尔分数为0～3%的MgO,0.09%RuO2和0.03%Fe2O3,采用提拉法生长Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体。以Kr＋激光器（476 nm）和He-Ne激光器（633 nm）作光源测试Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体的光激载流子类型和光折变全息存储性能。结果表明：在蓝光（476 ...     

Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的全息存储性能

在同成分铌酸锂晶体中掺入0.03?2O3和0.1%MnO2(质量分数),分别掺入0,1%,3%,4.5%,6%的MgO(摩尔分数),用提拉法生长了一系列Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体.检测了Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱和抗光损伤能力.掺0,1%,3%,4.5%Mg的Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的OH-红外振动峰位于3484cm-1,而掺6%Mg的Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体红外振动峰移到3 535gm-1.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的全息存储性能.结果表明:Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的写入时间和动态范围随掺镁量的增加而显著减小,而光折变灵敏度略有上升,抗光损伤性能增强,其中掺镁量为3%Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体更适合作为全息存储介质.     

In：Fe：LiNbO3晶体波导基片光折变性能的研究

采用Czochralski技术生长了掺In摩尔分数分别为1%,2%和3%的In∶Fe∶LiNbO3晶体.测试In∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱发现3%In∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的3 484 cm-1位移到3 507 cm-1.首次以全息法研究了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度.研究表明晶体波导基片的光折变灵敏度大小顺序为Fe∶LiNbO3＞1%In∶Fe∶LiNbO3＞2%In∶Fe∶LiNbO3＞3%In∶Fe∶LiNbO3.采用锂空位模型讨论了3%In∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰位移的机理.讨论了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度减弱和抗光折变能力增强的机理.     

Zn:Ce:Fe:LiNbO_3晶体的光折变异常温度特性

在LiNbO3(LN)中掺入摩尔分数为2%的Zn,质量分数(下同)为0.1%的Ce和0.03%的Fe,采用提拉法生长具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)=0.94、1.10、1.25、1.40的Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体。采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数,利用四波混频光路测试晶体的位相共轭性能。随着n(Li)/n(Nb)增加,Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体指数增益系数和响应速率增加,位相共轭反射率增加。研究Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体光折变温度效应时发现:在55、70℃和110℃,在指数增益系数(Γ)–温度(T)曲线和位相共轭反射率(R)–T曲线上出现峰值,即晶体的指数增益系数和位相共轭反射率增加。采用结构相变解释了Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体的异常温度特性。     

Hf:Fe:LiNbO3晶体的全息图像热固定及存储寿命

在生长LiNbO3溶体中掺入2%(摩尔分数)HfO2和0.05%(质量分数)Fe2O3,采用提拉法技术生长2%Hf0.05?:LiNbO3晶体.对晶体进行极化后切割成片,再进行氧化和还原处理.进行了HfFe:LiNbO3晶体全息图像热固定实验,加热温度为120℃,加热时间为40 min,经过显影,在热定影实验中获得200h的无损读出结果.以Hf:Fe:LiNbO3晶体作为存储介质,进行热固定衰减时间、存储寿命τ0测试.结果表明:Hf:Fe:LiNbO3晶体中Fe离子激活能Ea=1.125 eV;τ0=6.1×109s;20℃下衰减时间为115年,比Fe:LiNbO3的衰减时间(5.2年)长20倍.     

Ce:Fe:LiNbO3晶体的生长及光折变性能

在氧化锂(Li2O)摩尔分数(下同)为48.6%～58%的LiNbO3中掺入0.1%的氧化铈(CeO2)和质量分数为0.03%的氧化铁(Fe2O3),用提拉法技术生长出高光学质量的具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)的Ce:Fe:LiNbO3晶体.通过紫外-可见光谱和红外光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构.通过二波耦合实验系统研究了Ce:Fe:LiNbO3晶体样品的光折变性能.结果表明:晶体样品随n(Li)/n(Nb)比增加,样品的衍射效率降低,动态范围降低,但是,全息响应速率和光折变灵敏度提高.     

In:Fe:LiNbO3晶体的生长及其在全息关联存储中的应用

用提拉法生长1％（摩尔分数,下同）In ：Fe ：LiNbO3（LN）,2％In ：Fe ：LN,3％In ：Fe ：LN和Fe ：LN晶体,配料中掺入0．03％（质量分数）Fe2O3。采用光斑畸变法测试晶体的光损伤阈值。结果表明：1％In ：Fe ：LN和2％In ：Fe ：LN晶体的光损伤阈值比Fe ：LN晶体高1个数量级以上。3％In ：Fe ：LN晶体的光折变阈值比Fe ：LN晶体高2个数量级以上。晶体的位相共轭效应测试结果表明,1％In ：Fe ：LN晶体的位相共轭反射率（R1=185％）高于3％In ：Fe ：LN晶体（R3=120％）。以3％In ：Fe ：LN晶体作为存储元件,1％In ：Fe ：LN晶体作为位相共轭镜．进行全息关联存储实验．其再现图像清晰完整,噪音小。     

Fe∶In∶LiNbO_3晶体近红外非挥发全息存储实验研究

采用双中心存储方式在双掺杂Fe∶In∶LiNbO3晶体中实现了近红外非挥发全息存储,研究了Fe∶In∶LiNbO3晶体在1064nm波长下的全息存储性能。实验结果表明:使用近红外光作为存储光时,其存储灵敏度随存储时间和光透射掩膜图夹角的变化趋势与双中心短波长存储时不同。通过与传统双掺杂铌酸锂晶体的可见波段存储效果对比,发现同时掺杂Fe和In离子可增强晶体对近红外光的吸收,获得更高的浅中心光生伏特系数,从而能够在Fe∶In∶LiNbO3晶体中实现近红外波段的光折变全息存储。     

Mg:Ce:Fe:LiNbO3晶体生长及其全息存储性能

在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1?O2和0.08?2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体.检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值.结果表明:6%Mg:0.1?:0.08?:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3 532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上.用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间.计算了光折变灵敏度和动态范围.结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体.以4%Mg:0.1?:0.08?:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3 200幅图像的存储,再现图像清晰完整.     

铜铁双掺近化学计量比铌酸锂晶体生长及其光折变性能研究

采用优化工艺参数,在掺有6（mol）％K2O助溶剂熔体中,利用提拉法生长出系列铜、铁双掺近化学计量比LiNbO3晶体。通过二波耦合和透射光斑畸变法测试可知,在未掺和掺铁量不变情况下,随着掺铜量的增加,衍射效率逐渐增大且铜铁双掺铌酸锂晶体衍射效率要高于单掺铜铌酸锂晶体。而其写入时间和擦除时间逐渐减小;抗光损伤能力随着掺铜量的增加逐渐增强,且单掺铜铌酸锂晶体抗光损伤能力远远大于铜铁双掺铌酸锂晶体。     

Co2+,Zn2+双掺杂铌酸锂晶体的坩埚下降法生长及其光谱特性

在LiNbO3中掺入0．1％（摩尔分数．下同）的CoO与3％,6％的ZnO,采用坩埚下降法技术生长了双掺杂的Co^2＋：Zn^2＋：LiNbO3晶体。用X射线衍射与差热分析表征了获得的晶体。测定了晶体不同部位在350～2500nm波段的吸收光谱。研究表明：Co离子位于LiNbO3晶体的崎变的氧八面体中,呈现＋2价,沿着生长方向Co^2＋在晶体中的浓度逐渐减少。ZnO的掺杂有效地抑制了Co^2＋离子在晶体中的掺入,使得Co^2＋在晶体中浓度的分布变得均匀。同时发现：ZnO的掺入使得上部晶体的熔点升高。从化学组分的角度解释了产生熔点变化的原因。观测到了750nm波长的荧光发射带。[编者按]     

氧化还原处理对Mg:Ce:Cu:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体中,掺入的摩尔分数分别为0.1%.3%,6%MgO,掺入0.1%(质量分数,下同)CuO和0.05%CeO2.采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Cu:LN晶体,对生长后的晶体极化后分别进行了氧化和还原处理.测定了Mg:Ce:Cu:LN晶体的紫外-可见光吸收光谱和光折变性能.结果表明:与未经氧化和还原处理的晶体相比,在掺MgO量为1%和3%时.经氧化处理的晶体的吸收边发生了紫移,经还原处理的晶体的吸收边发生了红移;而在掺MgO量为6%时,氧化处理后晶体的吸收边紫移趋势小明碌.氧化处理后晶体的抗光损伤能力R减弱,而还原处理后晶体的R增强:而当掺入MgO为6%时,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R最大,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R比Ce:Cu:LN晶体高2个数量级.结合铌酸锂晶体的锂空位缺陷模型解释了有关实验结果.     

双掺杂铌酸锂晶体中铟杂质含量对光致折射率变化的影响

研究了铟杂质含量不同的双掺杂铌酸锂(In∶Fe∶LiNbO3)晶体的光致折射率变化规律,采用切片干涉法对铟杂质含量为1mol%、2mol%和3mol%的In∶Fe∶LiNbO3晶体光辐照导致的折射率变化进行了实验观测。实验结果表明,不同含铟量的In∶Fe∶LiNbO3晶体光致折射率变化趋势相近,随着铟杂质浓度的升高,折射率变化量△n逐渐减小,△n大小依次为:1mol%<2mol%<3mol%。从建立的光伏迁移机制简化模型出发,对不同浓度的铟杂质在In∶Fe∶LiNbO3晶体中导致的折射率变化分布进行了理论分析,数值模拟的结果同△n实测结果相吻合,结果表明理论分析采用的简化模型是可靠的。