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光学体全息存储技术因具有存储密度高、存储容量大、存取速度快等优点备受瞩目,而体全息存储技术的实用化取决于存储材料的性能。Li Nb O3晶体作为一种潜在的体全息存储材料,响应速度慢、散射噪声强等缺陷限制了其进一步发展。研究发现,向晶体中掺入某些杂质离子或提高晶体中的锂铌比,可以有效地改善晶体的存储性能。因此,本文选择[Li]/[Nb]变化的Hf:Mn:Fe:Li Nb O3晶体作为研究对象,对其全息存储性能进行了系统的理论分析和实验研究。首先,采用提拉法生长了一系列熔体中[Li]/[Nb]为0.946、1.05、1.20和1.38的Hf:Mn:Fe:Li Nb O3晶体。生长出的晶体进行极化处理后,通过定向、切割、研磨、抛光等工艺加工成可用于体全息存储的晶体试样。其次,利用X-射线粉末衍射技术对晶体样品进行物相分析,测定晶体结构,结果表明:Hf:Mn:Fe:Li Nb O3晶体仍保持原有的晶体结构,但晶格常数略有变化;同时,为弄清掺杂离子在晶体中的占位情况,测试了晶体的红外透射光谱和紫外-可见吸收光谱。从测试结果可以看出:随着[Li]/[Nb]比的提高,晶体OH-吸收峰的位置没有发生明显改变,晶体基础吸收边则出现先紫移再红移现象。再次,搭建二波耦合实验光路,测试了晶体在532 nm波段下的光折变性能,包括衍射效率、写入时间和擦除时间,并计算了晶体的光折变灵敏度和动态范围。结果表明:Hf:Mn:Fe:Li Nb O3晶体光折变性能良好,[Li]/[Nb]对晶体的各项性能参数具有很大的调节作用。最后,采用透射光斑畸变法研究了晶体在532 nm波段下的抗光致散射性能。研究表明:Hf:Mn:Fe:Li Nb O3晶体具有较强的抗光损伤阈值,通过提高[Li]/[Nb]可以有效地抑制晶体中的散射噪声。