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.     

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∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体非挥发性全息存储

在Mn∶Fe∶LiNbO3(Mn∶Fe∶LN)中掺进不同摩尔分数In2O3,用提拉法生长In∶Mn∶Fe∶LN晶体。测试了晶体的红外光谱,发现:3%In∶Mn∶Fe∶LN晶体OH-吸收峰位置移到3 506 cm-1。用光斑畸变法测试晶体抗光致散射能力表明:In∶Mn∶Fe∶LN晶体抗光致散射能力比Mn∶Fe∶LN晶体提高1~2个数量级。探讨了In∶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,In∶Mn∶Fe∶LN晶体中一种杂质Fe充当较浅能级,另一种杂质Mn充当较深能级,以Mn∶Fe∶LN和1%In∶Mn∶Fe∶LN晶体作为存储介质实现非挥发性存储。用双光子固定法测量了In∶Mn∶Fe∶LN晶体的二波耦合衍射效率。研究了In∶Mn∶Fe∶LN晶体的双光子全息存储机理。     

Mg∶In∶LiNbO_3晶体波导基片光损伤性能研究

在LiNbO3中掺入 3%MgO和 1%In2 O3(摩尔分数 ,下同 ) ,采用Czochralski法生长了 3%Mg∶2 %In∶LiNbO3晶体。极化后 ,对晶体进行氧化和还原处理。利用光斑畸变法 ,测试了晶体在 488.0nm波长下的抗光损伤能力 ,结果表明 :Mg∶In∶LiNbO3晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体提高 2个数量级以上。通过Li空位模型 ,研究了Mg∶In∶LiNbO3晶体抗光损伤能力增强的机理。利用苯甲酸质子交换法制备了几种晶体的光波导基片 ,并采用m -线法测试了 y切型波导基片在 632 .8nm波长下的光损伤阈值 ,Mg∶In∶LiNbO3光波导基片的抗光损伤能力也相应提高了 2个数量级     

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.     

Li/Nb摩尔比变化对Mg:Sc:Fe:LiNbO3晶体光折变性能的影响

掺入摩尔分数为1%MgO,0.5%Sc2O3和质量分数为0.03% Fe2O3,从Li与Nb摩尔比分别为0.85,0.94,1.05,1.20和1.38的熔体中用提拉法生长Mg:Sc:Fe:LiNbO3 (Mg:Sc:Fe:LN)晶体.测试了晶体的紫外-可见吸收光谱和红外光谱、抗光损伤能力、衍射效率、响应时间和光折变灵敏度.结果表明:随着Li/Nb摩尔比增加,Mg:Sc:Fe:LN晶体的吸收边发生紫移;n(Li)/n(Nb)=1.05的晶体分别在3 466,3 481 cm-1和3 504 cm-1处出现OH-吸收峰;n(Li)/n(Nb)=1.38的晶体在3 504 cm-1和3 535 cm-1处出现OH-吸收峰.随n(Li)/n(Nb)的增加,Mg:Sc:Fe:LN晶体的衍射效率减小,响应速度和光折变灵敏度增大.n(Li)/n(Nb)=1.05的近化学计量比Mg:Sc:Fe:LN晶体的抗光损伤能力最高.     

Mg∶Er∶LiNbO_3晶体的生长和抗光损伤性能

在1%(摩尔分数,下同)Er∶LiNbO3中分别掺入2%,4%,6%的MgO,用提拉法生长Mg∶Er∶LiNbO3晶体。用X射线荧光光谱仪 测试Mg∶Er∶LiNbO3晶体中Mg和Er的分凝系数。采用m线法研究Mg∶Er∶LiNbO3晶体波导基片光损伤阈值。结果表明:随着Mg2+浓 度的增加,Er3+在LiNbO3中的分凝系数下降。6%Mg∶l%Er∶LiNbO3晶体波导基片光损伤阈值比l%Er∶LiNbO3基片提高2个数量级以 上。采用锂空位模型讨论Mg∶Er∶LiNbO3晶体光损伤阈值提高的机理。     

Li/Nb摩尔比变化对Zr:Fe:LiNbO3晶体光折变性能的影响

同成分LiNbO3(LN)溶体中掺进摩尔分数为2%的ZrO2和质量分数为0.03%的Fe2O3,从不同Li/Nb摩尔比(0.94,1.05,1.20,1.38,0.85)熔体中用提拉法生长了系列Zr:Fe:LN晶体.测量了晶体的红外光谱、抗光损伤能力、指数增益系数和全息存储性能.结果表明:不同Li/Nb摩尔比的Zr:Fe:LN晶体红外光谱OH-吸收峰出现了3475,3478cm-1和3486cm-1 3个新峰.晶体的光折变性能都有不同程度的提高.近化学计量比Zr:Fe:LN晶体(Li/Nb的摩尔比为1.38)的抗光损伤能力比Fe:LN晶体提高2个数量级以上.指数增益系数是Fe:LN晶体的2倍,写入速度比Fe:LN晶体提高1个数量级,光折变灵敏敏度和动态范围皆提高4倍以上.近化学计量比Zr:Fe:LN晶体是优良的光折变和全息存储晶体材料.     

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。     

掺杂LiNbO3晶体的光折变性能

在LiNbO3中掺进CeO2 ,MnCO3生长Ce∶LiNbO3和Ce∶Mn∶LiNbO3晶体 ,晶体被极化和还原处理。X射线衍射仪测试晶体的晶格常数 ,采用UV -Spectrophotometer测试晶体的吸收光谱。讨论了掺杂离子对晶格常数的影响、掺杂离子在晶体中的占位及使LiNbO3晶体吸收边发生红移的机理。利用二波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 :Ce∶Mn∶LiNbO3晶体的最大指数增益系数达到 2 2cm- 1 ,Ce∶LiNbO3晶体的最大指数增益系数为 17cm- 1 ;Ce∶Mn∶LiNbO3和Ce∶LiNbO3晶体的有效载流子浓度分别为 0 .4× 10 1 5cm- 3和 0 .2× 10 1 5cm- 3;最大衍射效率分别为 85 %和 72 % ;Ce∶LiNbO3和Ce∶Mn∶LiNbO3晶体的二波耦合响应时间分别为 3min和 3.5min。与Ce∶LiNbO3晶体相比 ,Ce∶Mn∶LiNbO3是性能更为优良的光折变晶体     

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.     

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∶Ho∶LiNbO3晶体的生长及抗光损伤性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3)晶体中掺入1%(摩尔分数,下同)Ho2O3和分别为0,1%,3%,5%的In2O3,采用提拉法生长In∶Ho∶LiNbO3晶体.测试晶体的紫外-可见吸收光谱、双折射梯度和抗光损伤能力.结果表明:随着In∶Ho∶LiNbO3晶体中In3+含量的增加,吸收谱中吸收边连续紫移;5%In∶1%Ho...     

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     

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.     

Mg:In:LiNbO3晶体波导基片光损伤性能研究

在LiNbO3中掺入3％MgO和1％In2O3(摩尔分数，下同)，采用Czochralski法生长了3％Mg：2％In：LiNbO3晶体。极化后，对晶体进行氧化和还原处理。利用光斑畸变法，测试了晶体在488．0nm波长下的抗光损伤能力，结果表明：Mg：In：LiNbO3晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体提高2个数量级以上。通过Li空位模型，研究了Mg：In：LiNbO3晶体抗光损伤能力增强的机理。利用苯甲酸质子交换法制备了几种晶体的光波导基片，并采用m—线法测试了y切型波导基片在632．8nm波长下的光损伤阈值，Mg：In：LiNbO3；光波导基片的抗光损伤能力也相应提高了2个数量级。     

Mg:Er:LiNbO3晶体的生长和抗光损伤性能

在1％(摩尔分数,下同)Er：LiNbO3中分别掺入2％,4％,6％的MgO,用提拉法生长Mg：Er：LiNbO3晶体。用X射线荧光光谱仪测试Mg：Er：LiNbO3晶体中Mg和Er的分凝系数。采用m线法研究Mg：Er：LiNbO3晶体波导基片光损伤阈值。结果表明：随着Mg^2 浓度的增加,Er^2 在LiNbO3中的分凝系数下降。6％Mg：1％Er：LiNbO3晶体波导基片光损伤阈值比1％Er：LiNbO3基片提高2个数量级以上。采用锂空位模型讨论Mg：Er：LiNbO3晶体光损伤阈值提高的机理。     

近化学计量比Zn:In:Fe:LiNbO3晶体位相共轭性能和全息关联存储

以K2O为助溶剂,采用顶部籽晶溶液生长法生长掺ZnO为3%(摩尔分数)和Fe2O3为0.03%(质量分数),In2O3分别为1%(摩尔分数),2%,3%的3种近化学计量比Zn:In:Fe:LiNbO3 (near stoichiometric Zn:In:Fe:SLN)晶体.测量了3种晶体的红外光谱、位相共轭反射率和响应时间.结果表明:3种不同In3 浓度的Zn:In:Fe:SLN晶体的红外光谱中,分别出现3个新的OH-吸收峰3 502,3 503 cm-1和3 504 cm-1.晶体的稳态位相共轭反射率分别达到192%,172%和140%,响应时间分别为3.8,3.2 min和2.4 min.以Zn:In:Fe:SLN晶体作为存储介质和位相共轭镜进行全息关联存储实验,在输出平面上得到关联输出的清晰的图象.分别以原物的50%和25%信息寻址,50%信息寻址的关联存储图像清晰完整;25%信息寻址的图像基本完整.     

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Li2CO3粉末中经500 ℃下24 h的还原处理和在Nb2O3粉末中经1 100 ℃下10 h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=52%, 固定衍射效率为ηG=29%, 记录时间为40 min, 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.