Fe：Mn：LiNbO3晶体的生长及光学性能研究

采用坩埚下降法生长了掺杂Fe^3＋和Mn^2＋的LiNbO3单晶。晶体经极化处理后,用X-射线衍射仪测试了晶体的晶格常数,讨论了掺杂离子对晶格常数的影响。利用二渡耦合实验测试了晶体的指数增益系数、衍射效率和响应时间,结果表明：Fe：Mn：LiNbO3晶体的最大指数增益系数达到40cm^-1,Fe：Mn：LiNbO3的最大衍射效率分别为76％,二波耦合响应时间为2．5min。Fe：Mn：LiNbO3是一种性能优良的光折变晶体。     

Zn:Fe:LiNbO3晶体全息干涉计量的研究

以Ｚｎ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３作为记录介质,Ｃｕ：ＫＮＳＢＮ晶体为自泵浦位相共轭镜,实现双曝光实时干涉计量。用于无损检测系统中,测量精度高,误差小。Ｚｎ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体的抗光致散射能力和响应速度皆优于Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体。     

Zn∶Fe∶LiNbO3晶体光折变性能研究

生长了Zn:Fe:LiNbO3晶体,测试了晶体的光折变性能,并且对晶体进行了正反向极化工艺处理技术,有效地提高了Zn:Fe:LiNbO3晶体的光折变性能,使得Zn:Fe:LiNbO3晶体的响应速度大大加快,散射噪声变小,存储图像清晰.     

[Li]／[Nb]比变化对Ce：Mn：LiNbO3晶体光折变性能的影响：

采用提拉法生长4种不同[Li]／[Nb]比（0．94，1．05，1．20，1．38）的Ce（0．1％（质量分数））：Mn（0．05％（质量分数））：LiNb03晶体和掺镁量为5％（摩尔分数）的Mg：Ce（0．1％）：Mn（0．015％）：LiNbO3晶体。测试晶体红外光谱，[Li]／[Nb]为1．2和1．38的Ce：Mn：LiNb03晶体OH吸收峰移到3466cm^-1，这是化学计量比的标志吸收峰。Mg（5％（摩尔分数））Ce：Mn：LiNbO3晶体OH吸收峰移到3535cm^-1，这是Mg^2＋达到阈值浓度的标志吸收峰,以锂空位模型解释OH-吸收峰移动机理。采用光斑畸变法测试晶体抗光损伤能力，采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数、响应时间、计算载流子浓度。随着[Li]／[Nb]比增加，这些数据指标增加。[Li]／[Nb]为1．38，Ce：Mn：LiNbO3晶体是化学计量比，它的指数增益系数比Ce：Mn：LiNbO3晶体提高1倍，响应速度和抗光损伤能力提高1个数量级以上，是性能最为优良的光折变晶体材料之一。     

掺杂LiNbO3晶体压电性能与声表面波性能的研究

用拉拉法生长了多种掺杂ＬｉＮｂＯ３晶体,测定了压电性能和声表面波性能,结果表明,Ｓｒ：ＬｉＮｂＯ３和Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３较纯ＬｉＮｂＯ３晶体压电系数有较大增加,其他压电性能基本保持不变。首次发现其声表面波性能提高,尤其是延时温度系数明显降低,可见Ｓｒ：ＬｉＮｂＯ３和Ｔｉ：ＬｉｂＯ３晶体对制备质量声表面波器件具有重要意义。     

In:Ga2O3氧化物半导体晶体的生长与性能研究

β-Ga₂O₃晶体是一种新型宽禁带氧化物半导体材料, 本征导电性差。为了在调控导电性能的同时兼顾高的透过率和结晶性能, 离子掺杂是一种有效的途径。采用光学浮区法生长出ϕ8 mm×50 mm蓝色透明In:Ga₂O₃晶体, 晶体具有较高的结晶完整性。In³⁺离子掺杂后, β-Ga₂O₃晶体在红外波段出现明显的自由载流子吸收, 热导率稍有减小。室温下, In:Ga₂O₃晶体的电导率和载流子浓度分别为4.94×10^-4 S/cm和1.005×10¹⁶ cm^-3, 其值高于β-Ga₂O₃晶体约1个数量级。In:Ga₂O₃晶体电学性能对热处理敏感, 1200℃空气气氛和氩气气氛退火后电导率降低。结果表明, In³⁺离子掺杂能够调控β-Ga₂O₃晶体的导电性能。     

Fe2O3的掺杂对TSSG法生长Zn:Fe:LiNbO3 晶体的结构和光折变性能的影响

本文利用TSSG方法生长了不同掺Fe2O3浓度的Zn∶Fe∶LiNbO3晶体,并对晶体进行了红外光谱、紫外光谱、晶格常数和居里温度的测试和分析.利用二波耦合实验测得的写入和擦除曲线,计算了晶体的写入时间常数、擦除时间常数和最大衍射效率.并讨论了Fe2O3的掺杂对材料结构和光折变性能的影响机制.     

掺铟LiNbO3晶体抗光折变效应增强机理的研究

在LiNbO3中掺进不同浓度的抗光折光折变杂质离子In^3 ,生长In(2mol％）：LiNbO3和In(3mol％）：LiNbO3晶体。研究In:LiNbO3晶体的结构和In^3 离子在LiNbO3晶体中的占位,利用光斑变形法和全息法测试了In:LiNbO3晶体的抗光折变性能,分析了In^3 使LiNbO3晶体抗光折变效应增强的机理。     

交变极化改善重掺Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体光折变性能及体全息存储特性研究

生长了Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体，对晶体进行了多次交变极化，有效的提高了Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体的光折变性能，使得Zn：Cu：Fe：LiNbO3晶体的响应速度大大加快，散射噪声减小，体全息存储图像质量得到较大改善。     

Pr:Fe:LiNbO3晶体光折变性能的研究

在Fe∶LiNbO3中掺进Pr6011生长Pr∶Fe∶LiNbO3晶体。对晶体进行氧化－还原处理。测试晶体的指数增益系数、衍射效率、响应时间、光电导和信噪比。测试结果Pr∶Fe∶LiNbO3晶体的响应时间缩短,信噪比提高,克服了Fe∶LiNbO3响应时间长,光电导和信噪低的缺点。以Pr∶Fe∶LiNbO3晶体作为存储元件实现了全息关联存储。     

Threshold effects for resistance to optical damage and nonvolatile holographic storage properties in In:Mn:Fe:LiNbO3 crystals

The threshold concentration for In2O3 was found in In:Mn:Fe:LiNbO3 crystals by measurement of the infrared spectra of the crystals. The resistance of the In:Mn:Fe:LiNbO3 crystals to optical damage is characterized by changes in photoinduced birefringence as well as by distortion of the transmitted beam pattern. The resistance increases remarkably when the concentration of In2O3 exceeds its threshold. The resistance to optical damage of a In(3.0 mol. %):Mn:Fe:LiNbO3 crystal is 2 orders of magnitude higher that of a Mn:Fe:LiNbO3 crystal. The dependence of defects on the resistance to optical damage of the In:Mn:Fe:LiNbO3 crystals is discussed in detail. Nonvolatile holographic storage was achieved for all crystals, and the sensitivity of the In(3.0 mol. %):Mn:Fe:LiNbO3 crystal is much higher than that of the others.     

Temporal evolution of beam fanning in LiNbO(3):Fe, In crystals

We investigated the temporal evolution of light-induced scattering in LiNbO(3):Fe, In crystals with different doping concentrations. A special behavior of the beam fanning was found when the intensity of the incident light was relatively weak. In this case the beam fanning became stronger at the beginning of the illumination and then was greatly reduced, which was observed only at strong incident light intensities. This phenomenon was analyzed on the basis of the saturation space-charge field. The intensity threshold effect and the concentration threshold effect were successfully explained.     

Mg:Sc:Fe:LiNbO3晶体缺陷结构和全息存储性能

采用提拉法,从Li/Nb变化(0.94,1.05,1.20,1.38)的熔体中生长出Mg:Sc:Fe:LiNbO_3晶体。Li/Nb=1.05的晶体OH~-振动吸收峰在3504cm~(-1)处出现的主吸收峰,且在3466cm~(-1)、3481m~(-1)处有两附加峰。Li/Nb=1.38的晶体OH~-振动吸收峰在3535 cm~(-1)处出现附加吸收峰。红外光谱结果表示Li/Nb=1.05的晶体是近化学剂量比的,且Sc掺质优先于Mg掺质达到阈值浓度。采用透射光斑畸变法测得Mg:Sc:Fe:LiNbO_3晶体(Li/Nb=1.05)的抗光损伤能力为2.0×10~4W/cm~2,比Fe:LiNbO_3提高了三个数量级。采用波长为632.8nm的He—Ne激光器作为光源,通过二波耦合方法测试晶体全息存储性能。实验结果表明:随着Li/Nb的增加,晶体的写入时间缩短,晶体的衍射效率降低,光折变灵敏度增加,动态范围减少。在一系列晶体中,Mg:Sc:Fe:LiNbO_3晶体(Li/Nb=1.05)更加适合作为全息存储介质。     

Thermal fixing of 10,000 Holograms in LiNbO3:Fe

We discuss thermal fixing as a solution to the volatility problem in holographic storage systems that use photorefractive materials such as LiNbO(3):Fe. We present a systematic study to characterize the effect of thermal fixing on the error performance of a large-scale holographic memory. We introduce a novel, to our knowledge, incremental fixing schedule to improve the overall system fixing efficiency. We thermally fixed 10,000 holograms in a 90 degrees -geometry setup by using this new schedule. All the fixed holograms were retrieved with no errors.     

Zn:Fe:LiNbO3晶体全息存储性能

在ＬｉＮｂＯ３中掺进ＺｎＯ和Ｆｅ２Ｏ３生长了Ｚｎ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体。     

Phase contrast using photorefractive LiNbO(3):Fe crystals

We theoretically and experimentally study phase contrast using a photorefractive LiNbO(3):Fe crystal sheet and realize the high-performance phase contrast operation using C-cut LiNbO(3):Fe crystal sheets in which the photovoltaic effect plays an important role. We estimate the maximum photovoltaic field in LiNbO(3):Fe using the phase contrast method.     

近化学计量比Mn:LiNbO3晶体的助熔剂坩埚下降法生长研究

以K2O为助熔剂,在较大的温度梯度(90～100℃/cm)条件下进行引种和晶体生长,应用坩埚下降法技术成功地生长出了初始Mn2 掺杂浓度为0.5%(摩尔分数)的近化学计量比的铌酸锂晶体.用X射线衍射表征了获得的晶体,并计算了晶体的结构参数.与同成分的铌酸锂晶体相比,样品的晶格常数略变小,紫外吸收边向短波方向发生了移动.测定了晶体的吸收与发射光谱,观测到吸收中心在571nm(6A1g(6S)→4T1g(4G))的吸收宽带以及发光中心约620nm(4T1g(4G)→6A1g(6S))的红色荧光带.从晶体上部与下部的颜色以及吸收强度的变化,可初步推测出沿着晶体生长方向Mn2 离子浓度逐渐增加,Mn2 离子在晶体中有效的分凝系数＜1.