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.     

In:Ce:Mn:LiNbO3晶体的全息存储性能

原料采用固液同成分配比,在LiNbO3（LN）晶体中掺入质量分数为0．1％CeO2和0．015％MnCO3,摩尔分数分别为0,1％,2％和3％的In,用提拉法生长In：Ce ：Mn ：LN晶体。测试了In ：Ce ：Mn ：LN晶体的红外透射光谱和抗光损伤能力。结果表明：3％In ：Ce ：Mn ：LN晶体的OH振动吸收峰紫移到3508cm^-1位置;其抗光损伤能力比Ce ：Mn ：LiNgO3晶体提高2个数量级以上。利用二波耦合光路测试晶体的写入时间（τw）、擦除时间（τc）和衍射效率（η）,计算晶体的动态范围（M^#）,研究In^3＋掺量对Ce ：Mn ：LN晶体光折变性能的影响。结果表明：In ：Ce ：Mn ：LN晶体是比Ce ：Mn ：LN晶体综合性能更好的全息存储材料。     

镁铟共掺杂铌酸锂晶体的生长及光学性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)体中掺入3%(摩尔分数,下同)MgO,并分别掺入0.5%,1%,1.5%In2O3,用提拉法生长了一系列Mg:In:LN晶体.通过紫外坷见吸收光谱测试确定了晶体样品的组成和缺陷结构.通过透射光斑畸变法检测Mg:In:LN晶体抗光损伤能力.结果表明:Mg:In:LN晶体抗光损伤能力比纯LN晶体提高2个数量级.以波长为1 064nm的Nd:YAG激光为基频光源,对Mg:In:LN晶体的倍频性能进行了测试.结果表明:Mg:In:LN晶体的相位匹配温度在室温附近,Mg:In:LN晶体的倍频效率要高于In:LN晶体和Mg:LN晶体.     

Zn2+掺杂Mn:Fe:LiNbo3晶体的特性和非挥发性全息存储

在铌酸锂LiNbo3(LN)中掺入摩尔分数为0.1%MnO,质量分数为0.03?2O3和摩尔分数分别为1%,3%和7%ZnO,用提拉法生长Zn:Mn:Fe:LN晶体.测试了晶体的红外光谱,发现7%Zn:Mn:Fe:LN晶体 OH-吸收峰位置移到3 529 cm-1.用光斑畸变法测量晶体的抗光损伤能力.结果表明:7%Zn:Mn:Fe:LN晶体的抗光损伤能力比Ma:Fe:LN晶体提高1个数量级以上.探讨了Zn:Mn:Fe:LN晶体OH-吸收峰移动和抗光致散射能力增强的机理.以He-Ne激光作记录光,高压汞灯紫外光作开关光,用双光子固定法测量了Zn:Mn:Fe:LN晶体的二波耦合衍射效率,以Mn:Fe:LN和1%Zn:Mn:Fe:LN晶体作为存储介质实现了非挥发性存储. 体.测试了晶体的红外光谱,发现7%Zn:Mn:Fe:LN晶体 OH-吸收峰位置移到3 529 cm-1.用光斑畸变法测量晶体的抗光损伤能力.结果表明:7%Zn:Mn:Fe:LN晶体的抗光损伤能力比Ma:Fe:LN晶体提高1个数量级以上.探讨了Zn:Mn:Fe:LN晶体OH-吸收峰移动和抗光致散射能力增强的机理.以He-Ne激光作记录光,高压汞灯 外光     

In:Er:LiNbO_3晶体生长及抗光损伤性能

掺入摩尔分数为1%In2O3和0.5%Er2O3,从n(Li)/n(Nb)比为0.94,1.05,1.20,1.38的熔体中用提拉法生长In:Er:LilbO3(In:Er:LN)晶体.测试了晶体的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和抗光损伤阈值.结果表明:随着n(Li)/n(Nb)增加,晶体吸收边发生紫移,晶体的荧光发光强度和晶体抗光损伤阈值增强.n(Li)/n(Nb)为1.38的近化学计量比晶体的荧光发光强度和抗光损伤阈值最高.对不同n(Li)/n(Nb)的晶体的吸收边移动和抗光损伤阈值和荧光发光强度增强的机理进行讨论.     

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。     

镁掺量对镁钕铌酸锂晶体的抗光损伤和激光性能的影响

采用提拉法生长了掺0.4%(摩尔分数,下同)Nd2O3和分别掺1.0%、3.0%、5.0%、7.0%MgO的4种Nd∶Mg∶LiNbO3(Nd∶Mg∶LN)晶体。通过透射光束变形法测试晶体抗光损伤能力。结果表明:0.4%Nd∶7.0%Mg∶LN和0.4%Nd∶5.0%Mg∶LN两种晶体抗光损伤能力皆达到阈值浓度,抗光损伤能力比0.4%Nd∶3.0%Mg∶LN和0.4%Nd∶1.0%Mg∶LN晶体提高2个数量级。利用980nm激光二极管测试晶体的荧光光谱。在500～900nm的光谱范围内,出现2个光发射带,发光强度最强的近红外发射波长为840nm,对应4 I9/2→2 H9/2,4 F5/2能级跃迁。840nm处荧光来源于双光子过程,该上转换荧光在生物医学领域有着应用前景。     

不同Li/Nb摩尔比In:Fe:LiNbO3晶体的生长及其光学性能

在LiNbO3(LN)中掺摩尔分数为1%的In和掺质量分数为0.03%的Fe,用提拉法技术生长具有不同n(Li)/n(Nb)[n(Li)/n(Nb)=0.94,1.05,1.20,1.38]的In:Fe:LN晶体.测试不同n(Li)/n(Nb)的In:Fe:LN晶体的吸收光谱、抗光致散射能力和指数增益系数,并计算晶体的有效载流子浓度.结果表明:晶体样品随着n(Li)/n(Nb)增加,吸收光谱的吸收边发生紫移,抗光致散射能力增加,指数增益系数和有效载流子浓度增大.采用n(Li)/n(Nb)=1.38的In:Fe:LN晶体作记录介质,n(Li)/n(Nb)=1.05的In:Fe:LN晶体作位相共轭镜进行全息关联存储实验.实验表明:存储系统具有实时处理,成像质量好,信噪比高和能反复使用等优点.     

Hf:LiNbO3晶体的生长与其抗光损伤性能

同成分LiNbO3(LN)中分别掺入摩尔分数为2%,4%,4.5%的HfO2,用提拉法生长3种Hf:LN晶体.测试了Hf:LN晶体光学均匀性和红外光谱.以质子交换法制备Hf:LN波导基片,采用全息法测量Hf:LN波导基片光损伤阈值.结果表明:Hf:LN晶体具有较高的光学质量:4%Hf:LN晶体和4.5%Hf:LN晶体的OH-吸收峰由LN晶体的3482 cm-1移到3488 cm-1.4%Hf:LN晶体和4.5%Hf:LN晶体光损伤阈值比LN晶体高1个数量级;掺4%Hf4 在Hf:LN晶体中达到阈值浓度.讨论了OH-吸收峰移动和Hf:LN晶体光损伤阈值提高的机理.     

近化学计量比Fe:Mg:LiNbO_3晶体生长与其存储性能

在LiNbO3(LN)中分别掺入0.5%(摩尔分数,下同),1%和2% MgO,0.03%(质量分数)Fe2O3,配料中n(Li)/n(Nb)=1.38,采用顶部籽晶溶液生长法生长近化学计量比Fe:Mg:LiNbO3(near-stoichiometric Fe:Mg:LiNbO3,Fe:Mg:SLN)晶体。测试了晶体的红外光谱、抗光损伤能力和存储性能。结果表明:Fe:2%Mg:LN晶体的OH-吸收峰移到3535cm-1,抗光损伤能力比Fe:LN提高3个数量级。Fe:0.5%Mg:LN晶体的灵敏度、动态范围和抗光损伤能力比Fe:LN晶体分别高2.5倍,2倍和1个数量级。以Fe:2%Mg:LN晶体和Fe:LN晶体分别作为存储介质,进行大容量存储实验。在一个公共体积内实现1200幅体全息图的存储。Fe:2%Mg:LN晶体的存储质量优于Fe:LN晶体。     

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.     

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.     

掺镁近化学计量比LiTaO3晶体的生长及光学性能

在同成分LiTaO3熔体中掺入一定剂量的K2O,采用顶部籽晶提拉法生长掺镁近化学计量比LiTaO3晶体.对晶体分别进行光谱分析,畴结构和抗光损伤阈值的测定.结果表明:与同成分掺镁LiTaO3晶体相比较,其紫外吸收边出现明显蓝移,红外吸收峰变弱.腐蚀晶片的晶相显微镜观察结果表明:掺镁近化学剂量比晶体的畴结构是较为规则的六边形;晶体的抗光致散射能力明显提高.     

激光二极管泵浦Nd:NaY(WO4)2晶体的激光性能

采用提拉法生长了平均尺寸为φ25 mm×50 mm的掺钕钨酸钇钠[Nd:NaY(WO4)2,Nd:NYW]晶体,测量了Nd:NYW晶体的吸收光谱.吸收光谱表明:该晶体在804,752 nm和586 nm附近的吸收峰较强、较宽,有利于用激光二极管(laser diode,LD)泵浦.分别以氙灯和LD作为泵浦源,对晶体的激光特性进行了研究.结果表明:当氙灯输入能量为11.7 J时,该激光棒获得了36.9 mJ的输出;当LD泵浦功率为1 w时,输出273 mW的1.06 μm波长激光,激光阈值为160 mW,光-光转换效率为27.3%,斜效率为34%.     

短波长可调谐激光晶体Ce∶YAlO_3~①

用引上法生长了光学质量良好的Ce:YAlO_3晶体.本文介绍了其生长工艺和其吸收光谱,激发光谱及发光光谱的测试结果,认为该晶体很有希望实现短波长可调谐激光输出.