利用光折变晶体的电光、压电效应实现2×2光开关的原理

讨论了在光折变LiNbO3晶体中建立电场控制的 2× 2直通交换开关的原理设计方案。通过控制读出光栅时外加电场的大小使读出光满足或偏离布拉格条件 ,从而控制衍射效率为 1或 0 ,实现开关的交换和直通操作。全面考虑了电场作用下晶体的压电和电光效应 ,基于衍射效率公式和光栅的布拉格条件 ,给出了为获得最佳衍射效率比时外加电场及写入光束比与记录角度间的关系曲线     

各向异性光折变光开关的原理

提出了利用光折变的各向异性衍射特性在单块LiNbO3 晶体中建立光折变 2× 2开关组件的方案。为减少记录的各光折变全息组件之间的串扰 ,采用局域热固定。基于衍射效率公式 ,分析最佳衍射效率时入射光强比和写入角之间的关系。所建立的光开关具有小型化和垂直的输入 /输出的特点。     

偏振控制的光折变开关

提出了两种模式偏振控制的光折变开关，推导了用非常偏振和寻常偏振光读出时的全息光栅的衍射效率比公式，该公式表明全息的衍射效率与偏振有关，衍射效率比可达８０％～９０％，利用这种特性可以实现光开关。     

Ce:KNSBN光折变类光纤简并四波混频特性研究

研究了Ce:KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性.当夹角较大时,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域,获得了比小角度情况提高4倍的大相位共轭反射率.给出了Ce:KNSBN光折变类光纤中,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果,并用理论公式进行了拟合,理论分析和实验结果相符.还研究了Ce:KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性.光折变类光纤的相位共轭响应时间较快,可为秒量级.     

Ce∶KNSBN光折变类光纤简并四波混频特性研究

研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性 .当夹角较大时 ,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域 ,获得了比小角度情况提高 4倍的大相位共轭反射率 .给出了Ce∶KNSBN光折变类光纤中 ,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下 ,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果 ,并用理论公式进行了拟合 ,理论分析和实验结果相符 .还研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性 .光折变类光纤的相位共轭响应时间较快 ,可为秒量级 .     

光折变多重存储的栅自增强读出特性研究

研究了光折变重存储读出时折射率栅自增强特性与记录晶体厚度、记录时的光强比以及写入的折射率栅振幅之间的关系.结果表明记录晶体的厚度大于某一值,才有自增强效应;较小的参物光强比具有较大的自增强效果,能获得较大的读出衍射效率;自增强读出所能达到的最大衍射效率与写入的栅振幅大小无关,而读出时衍射效率增加的速率与写入的栅振幅成反比.     

光折变光栅在超短脉冲光照射下衍射的研究

利用Kogelnik单色光在体光栅中衍射效率公式推导出超短脉冲光读出稳态光折变体光栅时的衍射光频谱表达式，并在此基础上导出了脉冲光读出时的总衍射光强及总光强衍射效率.研究发现衍射光的频谱分布、总光强及衍射效率与光栅周期Λ、光栅厚度d和读出光脉冲宽度Δτ有密切的关系.通过调整这些参量，光折变光栅可以对入射的超短脉冲光实现不同程度的滤波作用.该结论可用于超短脉冲的整形研究.     

光折变晶体中全息相位栅的包迹

联立稳态带传输方各程和波方程,基于Kukhtarev模型和Moharam的场函数,以光强调制度为主要变量,求得了适用于任意干涉光强调制度及光激发效率为任意常数时的光折变晶体中全息相位栅包迹的解析解。在此基础上,分析了非破坏性读出情况罡的衍射效率。     

Ce∶BaTiO_3中光折变光栅衍射效率上升现象及分析

在对Ce∶BaTi O3晶体进行双光束干涉光折变光栅暗衰减特性的实验研究中,发现了暗条件下光折变光栅归一化衍射效率长时间上升的异常现象:在e光偏振、大入射角度产生光折变光栅的实验中,衍射效率在长逾8 h的时间内持续上升.而在e光干涉、小入射角度和o光干涉时均未出现衍射效率长时间上升的现象.分析认为:由于自泵浦位相共轭光的产生和晶体中的两个深能级参与了光折变过程,形成了衰减速度不同、光栅方向垂直的两个光栅,导致了暗衰减时衍射效率的长时间上升.     

低噪音光折变体全息存储

光折变全息存储中,透过晶体的散射光会影响再现象的信噪比,本文基于两波耦合理论,对光折变存储中的散射噪音随光斑尺寸的变化作了简化计算和分析,结果表明减小辐照在晶体上的光斑尺寸能降低散射噪音,提高衍射效率和信噪比,采用球面参考波小光斑尺寸入射,在KNSBN光折变晶体中存储了傅里叶全息图,并得到了低噪音的再现象.     

Ce:KNSBN光折变晶体光栅衍射特性研究

研究了Ce:KNSBN光折变晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光偏振态和光强比的关系, 分析了写入光偏振态造成光栅衍射效率差别的原因, 并用修正耦合波理论对实验结果进行了拟合。 实验结果为Ce:KNSBN晶体在全息记录和光学信息处理领域的应用提供了依据。     

Four-wave mixing and edge-enhanced optical correlation in a Ce:KNSBN crystal

In the case of degenerate four-wave mixing in a cerium-doped potassium sodium strontium barium niobate (Ce:KNSBN) crystal, it is found that the transmission grating is dominant when the incident beams are extraordinarily polarized, the crystal response is more rapid, and the conjugate beam is more intense. Furthermore, the variation of the conjugate beam intensity forms a loop as the fringe modulation of the transmission grating varies. Based on this observation, we have implemented edge enhancement of an image and edge-enhanced optical correlation via four-wave mixing in a Ce:KNSBN crystal without the requirement of reversal of the signal-pump-beam intensity ratio.     

Ce:KNSBN晶体衍射特性研究

在非同时读出条件下测量了Ce:KNSNB晶体两波耦合体光栅衍射效率随写入光强比、写入光偏振态和写入光夹角的变化关系,并与同时读出条件下衍射效率变化规律的测量结果进行了比较,发现二者基本一致.利用耦合波理论对实验结果进行了理论分析和拟合,拟合结果和实验数据较好的吻合.     

Observation of the bright photovoltaic spatial soliton in fiber-like photorefractive crystal

We have observed two-dimensional bright photorefractive spatial soliton for the first time in a Ce:KNSBN fiber-like crystal at wave-length of 514.5 nm with the intensity range between 2.83 × 10³ W/cm² and 4.71 × 10³ W/cm², then compared it with the one formed in a bulk sample. By comparison we have found that the intensity of forming a soliton in a fiber-like crystal is 7 9 times that in a bulk crystal due to stronger scattering light and complicated multi-wave interaction. By comparison we have also found that the transverse dimensions of a soliton formed in a fiber-like crystal are about 4% smaller than the ones in a bulk crystal when the experimental geometry remains the same, then we have exploited the theory including the contribution of scattering field to interpret the experimental phenomenon.     

Beam Polarization Dependence of Diffraction Efficiency in Photorefractive LiNbO_3 Crystal

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｃｒｙｓｔａｌ,ｍａｎｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ,ｓｕｃｈａｓｉｍａｇｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｍａｇｅｓｔｏｒａｇｅ ,ｎｅｅｄｔｏｕｓｅｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｈｉｇｈｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ .Ｓｏｍｅａｕｔｈｏｒｓ[1] ｈａｖｅｒｅｆｅｒｒｅｄｔｈａｔｈｉｇｈｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅＬｉＮｂＯ3ｃｒｙｓｔａｌｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｗｒｉｔｉｎｇ…     

Improvement of holographic recording property of a Ce: KNSBN crystal by the moving grating technique

The moving grating technique is applied to improve the holographic recording property of the Ce: KNSBN crystal. In the case of extraordinarily polarized recording, the diffraction efficiency at large fringe modulations is enhanced by a factor of up to 35% at the optimum fringe velocity and the fringe modulation dynamic range is improved from m = 0.2 to m = 0.6. In the case of ordinarily polarized recording, a linear holographic reconstruction in the range of m ≤ 0.8 can be achieved by the moving grating at a fringe velocity of 9.6 nm/s. These results are significant in holography where a grey-level object needs to be recorded and reconstructed with high fidelity.     

Ce:KNSBN晶体中双光束耦合的研究

本文对光折变晶体的衍射效率进行了理论性的分析研究,并以晶体Ce:KNSBN(含锗的钾钠锐酸锶钡)为对象进行了实验上的探索.证实其光生载流子的迁移机制在空间电荷场形成过程中以扩散为主.     

光扇效应对Ce∶KNSBN记录偏振组态的影响

在非同时读出条件下,采用Ar+ 514.5 nm单色激光为光源。以信号光为非寻常偏振光(e光),通过改变抽运光的偏振态,研究不同写入光偏振组态下Ce∶KNSBN晶体的两波耦合特性。结果表明     

掺杂KNSBN晶体吸收对光强的依赖特性

研究了Ｃｏ：ＫＮＳＢＮ晶体和重还原Ｃｏ：ＫＮＳＢＮ晶体中光致吸收的变化特性。Ｃｏ：ＫＮＳＢＮ晶体的吸收系数随泵浦光强的增加而减小，吸收系数变化的最大值为３．２ｃｍ＾－１，重还原Ｃｏ：ＫＮＳＢＮ的吸收系数随泵浦光强的增加而增加，吸收系数变化的最大值为６．５ｃｍ＾－１，在泵浦光关掉后，探测光频率很高的增幅振荡，然后呈现阻尼振荡，采用最近建立的双载流子（电子，空穴）和多重陷阱能级（两个深陷阱能级，两个浅