光致折變晶體.ppt

1、體積全息圖中的光子禁帶,光致折變晶體LiNbo3,光致折變晶體,也叫自顯影晶體，在光的照射下，這種材料可使自身的折射率發(fā)生變化，因而可作為光學(xué)信息的存儲(chǔ)介質(zhì)。它在高能量的光學(xué)存儲(chǔ)器（體全息存儲(chǔ)器），實(shí)時(shí)信息處理，全息光學(xué)，相干光放大，集成光學(xué)以及自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中有著各種各樣潛在的應(yīng)用。,Iron doped LiNO3 Crystal,在該晶體中全息圖的基本形成過(guò)程如下：在晶體中兩束激光相交之處所形成的干涉亮條紋中的電子從陷俘狀態(tài)被激發(fā)，這些存在于空間的變化電荷形成空間電荷場(chǎng)，使電子從亮條紋中遷移出去而在暗條紋中重新被“陷俘”。于是通過(guò)電光效應(yīng)使晶體的折射率發(fā)生變化，這種折射率的空間變化使得這

2、類材料有了存儲(chǔ)光學(xué)信息的能力,該晶體作為記錄介質(zhì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：,1.這種全息圖無(wú)需任何化學(xué)顯影過(guò)程，因此可進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察和記錄 2.記錄方便，刪除容易，多次使用不疲勞，全息圖壽命可選擇，也可在晶體中固定 3.大信息存儲(chǔ)量（理論值為1012bits/cm3) 4. 可記錄高速物理現(xiàn)象的瞬時(shí)狀態(tài) 5. 可適應(yīng)外界各種光照的環(huán)境,全息干涉實(shí)驗(yàn),1.雙曝光全息干涉：在一穩(wěn)定條件下在晶體中記錄處于任意狀態(tài)的物體的全息圖，物體的第二個(gè)全息圖在物體另一狀態(tài)下，以同一參考光束記錄在第一次已曝過(guò)光的晶體上。擋住物光束，讓原參考光束照射于經(jīng)兩次曝光后的全息圖上將得到重建光波，兩同時(shí)重建的物光波在晶體后產(chǎn)生干涉，這

3、些干涉條紋攜帶著物體變化的信息，可以通過(guò)屏幕或用照相機(jī)拍攝下來(lái)，以供觀察和分析。,對(duì)物體氣動(dòng)場(chǎng)的研究：,2.全息相減干涉實(shí)驗(yàn),在實(shí)時(shí)干涉測(cè)量中，僅需記錄一個(gè)參考狀態(tài)的全息圖，將之與一系列變化的物體狀態(tài)相比較，而且物體的任一狀態(tài)都可以作為參考狀態(tài),這一技術(shù)所提供的簡(jiǎn)便方法可以推廣到對(duì)許多物理量變化的測(cè)量，如熱量，聲波的變化，空氣流或壓力梯度的變化等。一些高速瞬變的物理現(xiàn)象也可以利用這種技術(shù)進(jìn)行處理，總之，這種晶體和其他類似的晶體是一種代替全息干板的好材料。,3 實(shí)時(shí)干涉測(cè)量,三維全息存儲(chǔ)器新型光存儲(chǔ)器,產(chǎn)品還不成熟，主要問(wèn)題在于未得到理想的三維全息存儲(chǔ)材料。摻鐵LN還被認(rèn)為是首選材料，但弱點(diǎn)明顯

4、：響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，抗光傷能力低，讀出過(guò)程的揮發(fā)性,LN:Fe,Mg LN:Fe,In Ln:Fe,Zn,雙摻LN具有優(yōu)良的光折變存儲(chǔ)性能：高衍射效率，快光折變響應(yīng)，強(qiáng)抗光散射能力 且比單摻Fe晶體具有更優(yōu)良的熱固定性質(zhì)：快固定時(shí)間，高固定效率，長(zhǎng)固定壽命 且有最佳寫入光強(qiáng)及其確定方法,體全息與光子晶體 體全息技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為光波導(dǎo)，波分復(fù) 用，光互連和信息存儲(chǔ)中的重要研究方向， 這些都表明了體全息技術(shù)在光通信和光信 息處理方面的潛在用途。,體積全息圖具有典型的周期性介電結(jié)構(gòu)，因此可看成是一種光子晶體 用光學(xué)全息方法或多光束干涉法制作可見(jiàn)光譜區(qū)的光子晶體 ，它比用傳統(tǒng)制法更簡(jiǎn)單更便宜 最近面心立方光子晶體已用四波干涉法，經(jīng)全息印刷術(shù)制作出來(lái),反之，因體全息介質(zhì)存在某種帶結(jié)構(gòu)， 用光子