钌系铌酸锂晶体的全息存储性能研究

论文摘要

体全息存储技术因其存储容量大、传输速度快和信息不易丢失等优点成为全息存储领域的研究热点。适合体全息存储的材料为Fe:LiNbO3晶体,但其响应速度慢和抗光损伤能力弱等缺点限制了Fe:LiNbO3晶体在全息存储领域的发展。为了提高响应速度和抗光损伤能力,在Fe:LiNbO3晶体中掺入了抗光损伤离子（Mg和Zn）。钌作为一种新型敏感离子也掺入到Fe:LiNbO3晶体中。采用提拉法生长不同掺镁量的Mg:Ru:Fe:LiNbO3晶体和不同掺锌量的Zn:Ru:Fe:LiNbO3晶体。生长的晶体无裂纹、无生长条痕等宏观缺陷,光学均匀性好。采用X-射线粉末衍射图谱、OH-红外透射光谱和紫外可见吸收光谱实验研究掺杂LiNbO3晶体的缺陷结构。通过X-射线粉末衍射图谱得到晶格常数,利用晶格常数的变化分析离子（Mg和Zn）在掺杂LiNbO3晶体中的占位情况;通过OH-红外吸收峰位置的移动研究离子的阈值浓度和占位情况,当OH-红外吸收峰移动到3535（3529）cm-1附近,镁（锌）离子掺量达到阈值浓度,Mg和Zn开始占据正常的铌位;通过紫外可见基础吸收边位置的移动分析掺杂离子的占位情况。分别以波长476nm、532nm和633nm的激光作光源,采用二波耦合技术测量掺杂LiNbO3晶体的光折变全息存储性能。通过透射光斑畸变法和散射阈值能量流法测量掺杂LiNbO3晶体的抗光损伤能力。采用以氪激光器为记录光,氦氖激光器为探测光测量了掺杂LiNbO3晶体非挥发全息存储性能,并对掺杂LiNbO3晶体进行全息存储实验。实验结果均表明,与Ru:Fe:LiNbO3晶体相比,Mg（7mol%）:Ru:Fe:LiNbO3晶体和Zn（7mol%）:Ru:Fe:LiNbO3晶体的光折变全息存储性能和非挥发全息存储性能均得到提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的意义和背景
• 1.2 体全息存储的国内外研究现状
• 1.3 体全息存储技术
• 1.3.1 体全息存储的原理
• 1.3.2 适合体全息存储的材料
• 3 晶体简介'>1.4 LiNbO₃晶体简介
• 3 晶体结构'>1.4.1 LiNbO₃晶体结构
• 3 晶体的缺陷'>1.4.2 LiNbO₃晶体的缺陷
• 3 晶体的掺杂改性研究进展'>1.4.3 LiNbO₃晶体的掺杂改性研究进展
• 1.5 论文的主要研究内容
• 第2章 钌系铌酸锂晶体的生长和缺陷结构
• 3 晶体的生长'>2.1 钌系LiNbO₃晶体的生长
• 3 晶体的X-射线衍射分析'>2.2 钌系LiNbO₃晶体的X-射线衍射分析
• 3 晶体的红外光谱分析'>2.3 钌系LiNbO₃晶体的红外光谱分析
• 3 晶体的紫外可见吸收光谱'>2.4 钌系LiNbO₃晶体的紫外可见吸收光谱
• 2.5 本章小结
• 第3章 钌系铌酸锂晶体的全息存储性能研究
• 3.1 光折变效应简介
• 3 晶体的光折变全息存储性能测试系统'>3.2 钌系LiNbO₃晶体的光折变全息存储性能测试系统
• 3 晶体的光折变全息存储性能测试'>3.3 钌系LiNbO₃晶体的光折变全息存储性能测试
• 3.4 不同波长的激光对光折变全息存储性能的影响
• 3 晶体的抗光损伤能力测试'>3.5 钌系LiNbO₃晶体的抗光损伤能力测试
• 3 晶体的抗光损伤能力'>3.5.1 透射光斑畸变法测试钌系LiNbO₃晶体的抗光损伤能力
• 3 晶体的抗光损伤能力'>3.5.2 光散射阈值能量流法测试钌系LiNbO₃晶体的抗光损伤能力
• 3 晶体的非挥发全息存储性能'>3.6 钌系LiNbO₃晶体的非挥发全息存储性能
• 3.6.1 晶体的非挥发全息存储测试系统
• 3 晶体的非挥发全息存储性能'>3.6.2 钌系 LiNbO₃晶体的非挥发全息存储性能
• 3.7 晶体的全息存储实验
• 3.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢