光折變材料中短及超短脈沖光光柵的形成和衍射.pdf

1、1965年Ashkin等人發(fā)現(xiàn)了光折變效應(yīng)，迄今40年來(lái)它一直是人們研究的熱點(diǎn)課題。對(duì)連續(xù)光光折變效應(yīng)物理機(jī)制的研究已推動(dòng)了光折變材料在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用，例如在光信息處理和光通信領(lǐng)域，利用光折變效應(yīng)已經(jīng)制成各種用途的非線性光學(xué)器件，如體全息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器，光像放大器、振蕩器和自泵浦相位共軛器等等。近年來(lái)，隨著短及超短脈沖激光技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，脈沖光與光折變材料的相互作用引起人們的研究興趣。脈沖光因其持續(xù)時(shí)間短，頻譜寬和峰值功率高等特點(diǎn)，與

2、材料的相互作用機(jī)制與連續(xù)光有很大的不同。在本論文中，作者研究了短及超短脈沖光的光折變光柵形成和衍射問(wèn)題，主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面： 1.基于G.C.Valley的準(zhǔn)連續(xù)光模型，研究了具有光伏效應(yīng)的光折變LiNbO3材料中短脈沖(ns量級(jí))光柵的形成。推導(dǎo)了空間電荷場(chǎng)的表達(dá)式，發(fā)現(xiàn)它有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)。在考慮和不考慮光伏效應(yīng)時(shí)，這兩個(gè)時(shí)間常數(shù)隨著入射光強(qiáng)的(sτR)的變化是相同的。擦除光柵至初始值的1/e所需的能量也是相同的。結(jié)果

3、表明光伏效應(yīng)在短脈沖光柵的寫入和擦除中作用很小。 2.研究了超短脈沖光(fs量級(jí))通過(guò)穩(wěn)態(tài)光折變體光柵的衍射光頻譜分布及衍射效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，衍射脈沖光的頻譜分布及衍射效率與讀出脈沖光的脈寬△τ、光折變體光柵的周期Λ和晶體厚度d有密切關(guān)系?？刂乒庹圩児鈻诺膶懭牍獠ㄩL(zhǎng)及兩寫入光束的夾角，可以得到不同布拉格條件的光折變體光柵；再通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)淖x出脈沖寬度及光柵厚度，就可以得到不同衍射強(qiáng)度及包含不同頻譜成分的衍射光。 3.研究了