鈮酸鋰晶體低溫光折變性質(zhì)研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體是一種重要的具有多種物理效應(yīng)(壓電、鐵電、光電等)的多功能光學(xué)材料，應(yīng)用十分廣泛。它易于生長，性能穩(wěn)定且價格低廉，是目前研究人員最寄予厚望的三維光折變存儲晶體材料之一。其優(yōu)良的光折變特性已被廣泛應(yīng)用于光學(xué)圖像和信號處理、光學(xué)相干、光運算和三維光存儲等領(lǐng)域。作為“光學(xué)硅”材料的有力競爭者之一，鈮酸鋰晶體在集成光學(xué)、傳統(tǒng)光波導(dǎo)、光通訊器件等方面也扮演著重要的角色。 然而，盡管人們對鈮酸鋰的性質(zhì)已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究，但由于其

2、復(fù)雜的內(nèi)部缺陷結(jié)構(gòu)，很多對于其微觀結(jié)構(gòu)及其與宏觀性質(zhì)聯(lián)系的認(rèn)識仍然處在猜測的階段，這就嚴(yán)重影響了鈮酸鋰晶體的應(yīng)用。到目前為止，對鈮酸鋰晶體的研究工作大都是在室溫或高溫下進(jìn)行的，而低溫下的研究少之又少。眾所周知，鈮酸鋰晶體中含有豐富的本征及非本征缺陷，載流子十分豐富，很多常溫下無法穩(wěn)定存在的載流子，如極化子等，在低溫下將會變得趨于穩(wěn)定。這些載流子將會參與到光激發(fā)電荷的產(chǎn)生，遷移，俘獲等過程中去，從而影響鈮酸鋰晶體的光折變特性。因此，有必要

3、研究低溫下鈮酸鋰晶體的光折變特性。本論文在鈮酸鋰晶體中發(fā)現(xiàn)了一些新的光學(xué)效應(yīng)，尤其是很少研究的低溫下的弱光非線性光學(xué)效應(yīng)，借以此來研究其尚未確定的缺陷結(jié)構(gòu)，力爭對鈮酸鋰晶體的微觀結(jié)構(gòu)有更為深入和準(zhǔn)確的認(rèn)識；另一方面，我們也通過對這些鈮酸鋰中弱光非線性光學(xué)新效應(yīng)性質(zhì)的研究，對進(jìn)一步開發(fā)鈮酸鋰晶體的重要應(yīng)用提出了新思路和新建議。 第一章簡單介紹了光折變效應(yīng)和鈮酸鋰晶體的一些基本性質(zhì)，并就溫度相關(guān)的一些參量的介紹表明了本論文的研究背景

4、與研究方向。 第二章對摻雜鈮酸鋰晶體中光致光散射光強(qiáng)閾值與摻雜閾值的溫度相關(guān)性以及溫度閾值效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的實驗和理論研究。 第三章系統(tǒng)介紹了目前使用的幾種判定晶體中光生載流子符號的方法，并對溫度等可能影響載流子符號變化的因素進(jìn)行了探索性研究。首次發(fā)現(xiàn)了近化學(xué)比摻鐵鈮酸鋰晶體中光生載流子仍然為電子。從而可以推斷出晶體中存在的鋰位陽離子缺陷是造成光生電子為主的主要原因。 第四章研究了低溫下的全息記錄噪音，并提出了一種