雙摻及三摻鈮酸鋰材料光學性能研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體是優(yōu)良的光學材料之一，具有“光學硅”的美譽，由于鈮酸鋰晶體特殊的晶體結構，鈮酸鋰可以進行多種摻雜而呈現出多種多樣的物理性能，雙摻雜和三摻雜鈮酸鋰晶體表現出許多優(yōu)良的物理性能，在光波導及波導激光器、高密度信息存儲和光頻轉換等方面有著廣泛的應用前景。研究表明，鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體廣泛應用于雙色非揮發(fā)存儲材料，但是由于鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體存在記錄時間長和信噪比低的缺點，離實際應用還有一定距離。基于此，本論文提出了改良鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體的

2、雙色非揮發(fā)存儲性能的兩種方案，一種方法是鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體中摻入抗光折變鉿離子，另外一種方法是，將鐵錳雙摻晶體中的錳元素替換為成鈷元素。
　　首先，分別研究了鉿離子濃度、退火處理和紫外光敏化對鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體紫外可見光吸收的影響，找出最適合應用于非揮發(fā)存儲的熱處理條件和鉿離子濃度。鉿離子低于2mol％時，吸收邊隨鉿離子的增加而發(fā)生紅移，超過2mol%后，吸收邊隨鉿離子濃度增加而發(fā)生藍移。這表明，2 mo l%是鉿離子完全替代反

3、位鈮的閾值濃度；鉿離子濃度2mol%和3mol%的樣品的光致色變能力強，比較適合用于非揮發(fā)存儲材料；還原能優(yōu)化4mol%鉿離子樣品的非揮發(fā)存儲性能，對2mol%和3mol%鉿離子樣品的非揮發(fā)存儲性能沒有影響；鉿離子濃度4mol%樣品還原和氧化熱處理后均會發(fā)生紅移，可能的原因是4 mol%是鉿離子開始進入鈮位的閾值濃度。
　　其次，研究了鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體的光致吸收和光致透明時間動態(tài)曲線，同時，記錄不同敏化和漂白光強下晶體的光致吸

4、收和光致透明的響應時間。得出，三摻鈮酸鋰晶體光致吸收和光致透明的響應時間比鐵錳雙摻的鈮酸鋰晶體的響應時間大大縮短。找出非揮發(fā)存儲材料在寫入信息時漂白光強與敏化光強的比值范圍，即找出在相同響應時間下漂白光強與敏化光強的比值。
　　測試了不同鉿離子濃度下的鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體的非揮發(fā)存儲的性能參數，證明了鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體的存儲響應時間大大縮短了。通過分析綜合比較非揮發(fā)存儲實驗參數得出，2mol%的鉿離子濃度表現出較優(yōu)良的非揮發(fā)存儲