鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體生長與缺陷及光全息存儲(chǔ)性能.pdf

1、 采用提拉法，首次生長了沒有宏觀缺陷、光學(xué)均勻性較好的系列鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體。在晶體生長過程中，選擇了合適的工藝參數(shù)(溫度梯度、晶體生長速度、晶體旋轉(zhuǎn)速度)，保持了平坦的固液界面，并最大程度地減小了溶質(zhì)分凝所造成的晶體成分不均勻性。熒光X射線測(cè)試結(jié)果表明，隨著鎂摻量的增加，鎂的有效分凝系數(shù)降低，錳的有效分凝系數(shù)變化不大，在1左右，而鐵的有效分凝系數(shù)略上升。差熱分析測(cè)試結(jié)果表明，Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶體的居里溫度隨著鎂摻

2、量的增加升高。晶體的極化溫度選擇在略高于居里溫度5～10℃，極化效果良好?！　‘?dāng)鎂摻量達(dá)到6mo1﹪時(shí)，Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶體的OH-1紅外振動(dòng)吸收峰由低鎂摻量的3482cm-1移到3535cm-1附近，說明Mg2+的摻雜濃度為6mo1﹪時(shí)已經(jīng)達(dá)到閾值濃度。隨著鎂摻量的增加，Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶體紫外可見吸收光譜的基礎(chǔ)吸收邊相對(duì)發(fā)生紫移，當(dāng)鎂的摻雜濃度達(dá)到閾值后，它的基礎(chǔ)吸收邊又發(fā)生相對(duì)紅移?！　「鶕?jù)晶體的居

3、里溫度測(cè)試結(jié)果、X射線粉末衍射圖、晶體的紅外光譜和紫外可見吸收光譜，分析了摻雜離子在晶體中的占位情況。鎂、錳和鐵三種摻雜離子進(jìn)入晶體后沒有新相生成，摻雜離子只能取代Li+、Nb4+Li或Nb5+。錳和鐵在鎂摻量未達(dá)到閾值之前占據(jù)鋰位，之后占據(jù)鈮位；鎂離子進(jìn)入晶體首先取代反位鈮Nb4+Li，到達(dá)閾值濃度后它將同時(shí)進(jìn)入正常鋰位與鈮位?！　〔捎枚詈虾凸獍呋兎ǚ謩e測(cè)試了晶體的光折變和抗光損傷性能。　　以均勻紫外光為開關(guān)光，He-Ne激

4、光為記錄光，對(duì)Mg：Mn：Fe：LiNbO3晶體進(jìn)行了雙光子全息存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，基于帶輸運(yùn)模型對(duì)雙摻雜錳鐵鈮酸鋰晶體雙光子全息存儲(chǔ)過程中空間電荷場的變化進(jìn)行了理論分析。在雙色存儲(chǔ)之前的紫外光預(yù)照過程中，為了縮短預(yù)照時(shí)間，紫外光的強(qiáng)度設(shè)定為100mw/cm2；而在雙色存儲(chǔ)過程中，為了獲得大的固定衍射效率，采用較低的紫外光強(qiáng)度，為30mw/cm2。研究了深淺能級(jí)錳鐵比、晶體的氧化程度和鎂摻量對(duì)固定衍射效率的影響。還原程度高的晶體和鎂