鈰鐵摻雜鈮酸鋰晶體全息存儲特性研究.pdf

1、隨著信息社會對大數(shù)據(jù)存儲要求的提高，光學(xué)體全息存儲技術(shù)逐漸因其存儲容量大、寫入速度快等特點成為未來存儲技術(shù)發(fā)展的一大重要方向。鈮酸鋰系列晶體是體全息存儲技術(shù)研究較為廣泛的存儲材料之一，具有生長工藝簡單、易調(diào)節(jié)、衍射效率高等優(yōu)點，體全息存儲性能表現(xiàn)優(yōu)異。摻雜鈮酸鋰晶體是在純鈮酸鋰晶體中摻雜適量的光折變離子或抗光折變離子，摻雜后的鈮酸鋰晶體在某些方面性能將得到大幅提升。本文采用一塊Ce、Fe摻雜比例為0.55％∶0.55％的Ce∶Fe∶Li

2、Nb03晶體為研究對象，在光折變理論及體全息理論的研究基礎(chǔ)上，對其作為體全息存儲材料的存儲特性進行研究。
　　1)通過Ce∶Fe∶LiNbO3晶體的光感應(yīng)光散射實驗研究，發(fā)現(xiàn)采用532nm波長綠光以e光垂直照射該晶體，在晶體后部觀察到對稱分布的散射光扇，并且隨著照射時間的增大光扇面積將增大，散射率也隨之增大。當(dāng)照射時間t=1040s時，散射率達到49％。研究表明Ce∶Fe∶LiNbO3晶體與純LiNbO3晶體相比，因其摻雜兩種光折

3、變因子，光感應(yīng)光散射現(xiàn)象更嚴重，對全息存儲有不利影響。
　　2)通過對晶體響應(yīng)時間和衍射效率的實驗研究，得到該摻雜晶體的響應(yīng)時間范圍在22s～29s間。在相同實驗條件下，純LiNbO3晶體的響應(yīng)時間約為1060s。與其他課題組研究結(jié)果對比，可認為Ce∶Fe∶LiNbO3晶體響應(yīng)時間更短，這將有利于信息的快速存儲和讀取。同時，晶體衍射效率會隨兩入射光夾角變化而有所改變，Ce∶Fe∶LiNbO3晶體入射角在20°左右時有最大衍射效率，

4、ηmax=7.06％。與純鈮酸鋰晶體最大衍射效率11.6％相比，Ce∶Fe∶LiNbO3晶體衍射效率稍弱。
　　3)通過波長響應(yīng)實驗研究，分別采用473nm、532nm、671nm三種波長光源進行全息存儲實驗，其結(jié)果表明無論是摻雜鈮酸鋰晶體還是純鈮酸鋰晶體，都對波長為532nm的綠光更為敏感，因此，這兩種晶體進行體全息存儲時更適宜選用532nm波長的激光器做為光源。
　　4)基于Ce∶Fe∶LiNbO3晶體的圖像信息存儲實驗

5、研究，當(dāng)改變?nèi)肷涔獍呓粎R點與晶體前端面間的距離時，隨著光斑交匯點由晶體正前方依次向晶體內(nèi)部移動，再現(xiàn)像像質(zhì)變化由差變好再變差。且光斑交匯點位置在晶體前端面后1.0mm(晶體內(nèi)部1.0mm)處，再現(xiàn)像像質(zhì)最好;保持光斑交匯點位置在晶體前端面后1.0mm不變，改變?nèi)肷涔獍叽笮?，使參考光光斑直徑小于、等于、大于信號光光斑直徑，發(fā)現(xiàn)兩入射光光斑直徑相等時再現(xiàn)像像質(zhì)最好，衍射效率最高;改變?nèi)肷涔庹{(diào)制度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)信號光光強與參考光光強相近，調(diào)制度趨近