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∶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。     

Mg:LiNbO_3晶体中生长条纹和畴的特性及其形成的初步探讨

提拉法生长的Mg:LiNbO_3晶体具有精细而复杂的生长条纹形态。对条纹区的电子探针分析表明:Nb~(5+)浓度在条纹区的剧增和Mg~(2+)浓度在边界层的贫化是形成生长条纹的主要原因。腐蚀结果指出:y 面上的生长条纹与电畴的分布一一相对应,生长条纹可以诱发电畴的形成。当晶体加热到110℃以上时,生长条纹基本消失。这一特征对晶体光学质量的改善和抗光伤能力的提高是有利的,因此,Mg:LiNbO_3晶体在激光倍频和光参量振荡方面有应用前景。     

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     

LiNbO_3:Fe和LiNbO_3:Fe:Mn晶体的稳态非挥发全息存储性能(英文)

以双中心模型为基础,研究了连续光条件下近化学计量比LiNbO3:Fe和LiNbO3:Fe:Mn晶体在稳态情况下的非挥发全息存储性能。考虑在深、浅能级中心间所有可能的电子交换过程,从理论上证实在低光强范围内LiNbO3:Fe晶体比LiNbO3:Fe:Mn晶体有着更高的动态范围。     

同位素~7LiNbO_3晶体的生长工艺研究

以Nb_2O_5和~7LiOH为原料,通过多次烘料、制备多晶料和晶体生长等过程,探索生长高质量的同位素~7LiNbO_3晶体的生长工艺,为实现中子散射技术更好地分析铌酸锂晶体的微观结构提供条件。通过紫外吸收边法测得生长的晶体组分为~7Li%=47.47%,由于~7LiOH的不稳定性,晶体组分偏离同成分点(48.4%)较大。差热(DTA)分析结果表明晶体的熔点为1218℃。热重(TG)分析结果表明晶体在室温至1250℃范围内稳定,无质量变化。透过光谱分析结果表明晶体在500~3200 nm波段平均透过率达75%。     

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。     

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。     

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.     

高纯度LiNbO_3晶体激光损伤的理论计算

本文阐述了高纯度LiNbO_3晶体激光损伤的机制,指出由于该晶体的铁电性,当被较强激光照射时其自发极化强度的改变本质上导致了光束内双折射率的变化,而促使其自发极化强度改变的因素是光、热电离以及与之具有同等意义的热释电效应,同时建立了计算这种光损伤的公式: △n_3=-f_(33)n_3~3p(N_t-n_(t∞)){1-exp[-(A_(11)+B_(21)C_1)t]} 并求解了高纯度LiNbO_3样品光损伤的最大稳态值(-2.47×10~(-3))。结果表明,我们的工作与人们公认的事实基本相符。     

Mg:Ho:LiNbO3晶体的生长及其激光性能

在生长LiNbO3的熔体中掺进1%(摩尔分数,下同)的Ho2O3和分别掺入1%,4%,5%MgO,用提拉法生长Mg:Ho:LiNbO3晶体.测量了晶体的光谱性能和抗激光损伤能力.结果表明:5%Mg:1%Ho:LiNbO3晶体红外光谱的OH-吸收峰移到3 534 cm-1;晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体提高2个数量级以上.随着Mg:Ho:LiNbO3晶体中Mg2 浓度的增加,吸收光谱中吸收边连续紫移;Mg:Ho:LiNbO3晶体最强的跃迁光谱项为3I8→5G6,对应的吸收波长为459nm,是最佳泵浦波长.晶体的荧光光谱表明:Mg:Ho:LiNbO3晶体较易实现激光振荡的是4S2→5I8和5I7→5I8跃迁,对应的发射波长分别为546nm和2011nm,选用波长为620nm的激光激发Mg:Ho:LiNbO3晶体,由其上转换荧光光谱得到波长为523nm的荧光,实现了红绿光的转换.     

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.     

掺镁铌酸锂(LiNbO_3:Mg)的抗光损伤增强

LiNbO_3:Mg(4.6mol％或更大)光折变的全息衍射效率η表明:全息光栅形成机制是光致电子的扩散。它的抗光伤增强是由于约大两个数量级的光电导所致。光栅衰减中的电导可以σ=σ_D+σ_1e~(-t/τ)1方程描述。它有重要的瞬态衰减效应,η随温度的变化符合Arrhenius关系,其激活能为0.1eV。     

LiNbO_3和LiTaO_3晶体劳埃定向标准极图和取向测定中的问题

鉴于LiNbO_3和LiTaO_3晶体存在伪对称系统,并且文献上所给出的晶体取向坐标系、晶面及晶向指标比较混乱,致使晶体取向测定容易出现错误。本文根据国际上通用的三方晶系转换为六方晶系时的标准正取向坐标系,给出了供晶体劳埃定向用的标有伪对称坐标系及劳埃斑点强度的LiNbO_3和LiTaO_3的详细标准晶面极图及晶向极图。给出了典型的X射线背射劳埃图谱和不同切型晶片的方位及精密取向测定用的衍射数据。讨论了晶体取向与极化和蚀象的关系。     

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。     

掩膜成像法在LiNbO_3:Fe晶体制作缺陷态光子晶格

在用掩膜法制作光子晶格的实验中,我们分别在薄、厚LiNbO3:Fe晶体中成功地制作了带有缺陷的(2+1)维光折变光子晶格且比较了二者的异同,并结合透镜成像的相关理论找出了造成这些异同的因素,又对这些因素做了详细的分析。这对更好的利用掩膜成像法制作光折变光子晶格有一定的指导意义。     

纯LiNbO_3晶体在室温至130℃的反常现象

LiNbO_3晶体在30—130℃区间的反常现象,已由实验证明与光折变机理相似,是热激发晶体中的点缺陷产生电子而引起的。本文根据实验结果,提出了热激发电子模型。从模型出发提出可能产生的现象,并讨论了几种过去难于解释的实验中出现的现象。     

In∶Yb∶Er∶LiNbO_3晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺0.25%(摩尔分数,下同)Yb2O3,0.25%Er2O3和(0.5%、1.0%、1.5%)In2O3的3种同成分In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体。通过晶体的红外光谱,解释了In3+,Yb3+和Er3+在晶体中的占位,由于Yb3+和Er3+离子的掺入,在In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体中In3+既占据Li位又部分占据Nb位,使2%In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体达到阈值浓度。采用980nm二极管激光器测试了In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体上转换发射光谱。结果表明:晶体的绿光上转换发射中心波段位于525、550nm处,分别相应于Er3+的2 H11/2→4 I15/2跃迁和4 S3/2→4 I15/2跃迁;上转换红光发射中心波段在660nm处,对应Er3+的4 F9/2→4 I15/2辐射跃迁。In3+能提高Yb∶Er∶LiNbO3晶体的抗光损伤能力,改变Er3+和Yb3+的局部环境及Yb3+对Er3+的敏化作用,使得In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体发光性能改变。     

胶合透镜法在LiNbO_3:Fe晶体中制作光折变光子晶格

研究了一种制作光折变光子晶格的新方法——胶合透镜法。利用此方法在LiNbO3∶Fe晶体中成功的制作了一维和二维光折变光子晶格。同时,对实验现象和实验原理进行分析得到,此种方法不仅可以得到较大面积的干涉区域从而可以制作出较大面积光折变光子晶格,此外这种方法可以实现晶格周期的连续调节,进而可以根据需求制作不同周期的光折变光子晶格。在实验中也验证了这种方法的优点与可行性,这对光子晶格的制作与研究有一定的意义。     

LiNbO_3:Fe晶体中光写入平面光子晶格折射率调制度的变化规律

研究了利用光折变效应在掺铁铌酸锂(LiNbO3:Fe)晶体中制作平面光子晶格时折射率调制度△n与晶格周期∧的关系。实验结果表明,平面光子晶格折射率调制度△n同晶格周期∧息息相关,当晶格周期达到分裂周期时,折射率调制度分布规律会发生质的变化。