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...     

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。     

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: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∶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。     

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.     

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     

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。     

Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶体永久性全息存储研究

在Mn：Fe：LiNbO3中掺进6％MgO(康尔分数)采用Czochralski技术生长Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶体。晶体在Li2CO3粉末中经500℃下24h的还原处理和在Nb2O3粉末中经1100℃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ηo＝52％，固定衍射效率为ηG=29％，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。     

In:Mn:Fe:LiNbO3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3506 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。射效率。研究了In：Mn：Fe：LN晶体的双光子全息存储机理。一种杂质Fe充当较浅能级,另一种杂质Mn充当较深能级,以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。     

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。     

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。     

氧化还原处理对Mg:Ce:Cu:LiNbO3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.     

掺铁近化学计量比铌酸锂晶体的生长及其光学性能研究

在LiNbO3(LN)中掺进0．01％Fe3O3(质量分数)和10．9％K2O(摩尔分数)助熔剂，用顶部籽晶(TSSG)法生长近化学计量比掺铁铌酸锂(SLN：Fe)，以及采用Czochralski法生长同成分掺铁铌酸锂(CLN：Fe)。测试了晶体的晶格常数、吸收光谱和红外光谱。Li^ 取代反位铌(NbLi^4 )和占据锂空位，使SLN：Fe晶体的晶格常数变小。SLN：Fe晶体的吸收边相对于CLN：Fe晶体发生了紫移。SLN：Fe晶体的OH吸收峰移到3466cm^—1。利用二波耦合光路测试了晶体的指数增益系数和响应时间，计算了有效裁流子浓度。测试结果表明：SLN：Fe晶体的指数增益系数达到28cm^—1，而CLN：Fe晶体的指数增益系数为18cm^—1；SLN：Fe晶体的响应速度比CLN：Fe晶体提高了1个数量级。     

近化学计量比Fe:Mg:LiNbO3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。     

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。     

Ce:Fe:LiNbO3晶体的生长及光折变性能

在氧化锂(Li2O)摩尔分数(下同)为48.6%～58%的LiNbO3中掺入0.1%的氧化铈(CeO2)和质量分数为0.03%的氧化铁(Fe2O3),用提拉法技术生长出高光学质量的具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)的Ce:Fe:LiNbO3晶体.通过紫外-可见光谱和红外光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构.通过二波耦合实验系统研究了Ce:Fe:LiNbO3晶体样品的光折变性能.结果表明:晶体样品随n(Li)/n(Nb)比增加,样品的衍射效率降低,动态范围降低,但是,全息响应速率和光折变灵敏度提高.