雙摻雜鈮酸鋰晶體中多重全息圖的雙色存儲(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、體全息存儲(chǔ)技術(shù)以其在存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)速率上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為頗具潛力的下一代存儲(chǔ)技術(shù)，而光折變記錄材料(如摻雜的LiNbO3晶體)則以其大的動(dòng)態(tài)范圍及易于大尺寸生產(chǎn)等特性成為體全息存儲(chǔ)的一種非常重要的存儲(chǔ)材料。但是用光折變材料進(jìn)行體全息存儲(chǔ)時(shí)，讀出光對(duì)已記錄光柵的擦除，即光折變光柵讀出時(shí)的易失性是一個(gè)不可忽視的問題。迄今為止，已經(jīng)有多種全息固定技術(shù)被提出，如熱固定技術(shù)和電固定技術(shù)，但是由于這些技術(shù)不能滿足實(shí)時(shí)、快速擦除等方面的要求而阻礙了全

2、息方法讀寫信息的實(shí)用性發(fā)展。采用具有深淺兩個(gè)摻雜中心的雙摻鈮酸鋰晶體，一種全光過程的雙色體全息的光固定技術(shù)被提出并成為了一種最具潛力的體全息存儲(chǔ)固定技術(shù)。 在進(jìn)行雙色體全息存儲(chǔ)時(shí)，具有高光子能量的敏化光(本論文中為紫外光)首先激發(fā)深能級(jí)的電子通過導(dǎo)帶到達(dá)淺能級(jí)中心，從而使晶體變得對(duì)低光子能量的記錄光敏感。當(dāng)干涉的記錄光照射到晶體上時(shí)，由于門光束的同時(shí)存在，信息同時(shí)存儲(chǔ)在深淺兩個(gè)能級(jí)。在讀出時(shí)，由于只有低光子能量的光存在，所以只有

3、被存儲(chǔ)在淺能級(jí)的信息被擦除，而深能級(jí)由于對(duì)讀出光不敏感，其中記錄的信息被保留，從而實(shí)現(xiàn)全息存儲(chǔ)的非易失性讀出。 本論文對(duì)雙摻LiNbO3：Fe：Cu晶體中的非易失性全息存儲(chǔ)的內(nèi)在物理機(jī)制進(jìn)行了理論上的分析，并對(duì)雙色的記錄和固定過程進(jìn)行了分析討論，確定了雙色存儲(chǔ)過程的三步記錄方案：首先用敏化光對(duì)晶體進(jìn)行一定時(shí)間的敏化，然后用干涉的記錄光和非干涉的門光束同時(shí)進(jìn)行記錄，記錄完畢后，用沿布拉格角度方向的單束記錄光進(jìn)行固定讀出。

4、我們通過一系列實(shí)驗(yàn)對(duì)LiNbO3：Fe：Cu晶體中的雙色全息存儲(chǔ)的條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了在LiNbO3：Fe：Cu晶體中進(jìn)行雙色全息存儲(chǔ)時(shí)最佳的敏化程度及記錄光與門光束的光強(qiáng)比(Iw/Ig)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在紫外光的敏化光強(qiáng)是305mw/cm2，敏化時(shí)間為20分鐘左右，Iw/Ig=14時(shí)，取得了較好的全息存儲(chǔ)性能，得到了η=31％的飽和衍射效率，S=0.016cm/J的記錄靈敏度。 本論文還對(duì)LiNbO3：Fe：Cu晶體進(jìn)行角度