正交偏振光写入Ce：KNSBN晶体两波耦合特性研究

论文摘要

本文以波长为632.8nm的He-Ne激光器和波长为532nm的单频全固体激光器作为写入光源,采用实时光探测数据采集处理系统,通过改变泵浦光偏振方向和晶体c轴的夹角φ,系统的研究了不同φ角下单束泵浦光透射光强Ip的时间演化情况,发现当φ<300时,基本不存在光扇效应；在非同时读出两波耦合装置下,实验研究了正交偏振光写入下Ce:KNSBN晶体的两波耦合动态过程中信号光、泵浦光和光扇的时间演化,发现正交偏振光写入时光扇噪声得到了明显抑制。进而实验研究了正交偏振光写入下Ce:KNSBN晶体的两波耦合增益系数、衍射效率、响应时间随不同写入光参数的变化规律。实验结果表明,在相同的实验条件下,正交偏振光写入提高了光栅的衍射效率和增益系数,在写入光光强比mo=0.33,写入光总光强为I0=60mW／cm2,写入光夹角为30。时,正交偏振光写入时的最大衍射效率比e光写入时提高了33.8%；写入光总光强一定时,在相同的写入光强比下,采用632.8nm的He-Ne激光器并利用正交偏振光写入时的响应时间明显小于e光,当m0=0.02时,正交偏振光写入响应时间约为38s,而e光写入时为80s,而采用532nm激光作为写入光源并利用正交偏振光写入晶体时响应时间显著缩短,表明光折变晶体两波耦合响应时间存在波长选择性。最后在正交偏振光写入Ce:KNSBN晶体下进行了全息存储实验,提高了再现图像的信噪比。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光折变两波耦合特性及应用研究历史与现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 基本原理
• 2.1 光折变效应的物理机制
• 2.2 光折变晶体中的两波耦合理论
• 2.2.1 耦合波方程及其解
• 2.2.2 两波耦合增益系数
• 2.2.3 两波耦合衍射效率
• 2.2.4 两波耦合的响应时间
• 2.3 正交偏振光栅基本原理
• 第3章 实验装置与方法
• 3.1 实验装置
• 3.1.1 两波耦合实验装置
• 3.1.2 实时数据采集系统
• 3.1.3 图像处理实验装置
• 3.2 实验方法
• 第4章 写入光偏振态对Ce:KNSBN晶体光扇效应的影响
• 4.1 不同偏振态下泵浦光透射光强随时间的变化
• 4.2 正交偏振光写入下两波耦合动态过程
• 小结
• 第5章 正交偏振光写入Ce:KNSBN晶体两波耦合响应时间
• 5.1 响应时间随写入光总光强的变化
• 5.2 响应时间随写入光光强比的变化
• 小结
• 第6章 正交偏振光写入Ce:KNSBN晶体两波耦合衍射特性研究
• 6.1 正交偏振光写入Ce:KNSBN晶体两波耦合增益
• 6.1.1 两波耦合有效增益随写入光光强比的变化
• 6.1.2 两波耦合有效增益随写入光总光强的变化
• 6.1.3 两波耦合增益系数随写入光夹角的变化
• 6.2 正交偏振光写入Ce:KNSBN晶体两波耦合衍射特性
• 6.2.1. 衍射效率随写入光强比的变化
• 6.2.2. 衍射效率随写入光夹角的变化
• 6.2.3. 衍射效率随写入总光强的变化
• 6.3 正交偏振光写入对Ce:KNSBN晶体全息存储质量的改善
• 小结
• 第7章 结束语
• 7.1 本文取得的主要研究成果和创新之处
• 7.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢