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优良全息光折变存储材料-双掺铌酸锂晶体

孔勇发 , 许京军 , 李冠告 , 黄自恒 , 陈绍林 , 李兵 , 陈云琳 , 张玲 , 刘士国 , 阎文博 , 刘宏德 , 王岩 , 孙骞 , 张心正 , 张国权 , 黄晖 , 张万林 , 张光寅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.03.019

我们生长与后处理了一系列双掺铌酸锂晶体,通过光折变存储性能的测试,在这些晶体中,我们发现了三种双掺晶体:LN:Fe,Mg;LN∶Fe,In;LN∶Fe,Zn,它们具有优良的光折变存储性能,即高衍射效率(高达60～80%)、快光折变响应(比LN∶Fe 晶体缩短了一个数量级)、和强抗光散射能力(比LN∶Fe提高近两个数量级).我们还系统地研究了光强阈值效应与全息写入的关系以及全息写入与入射光强的关系,发现在光强阈值附近耦合强度有一最大值,从而提出了最佳写入光强的概念.另外,全息光栅热固定研究还显示,双掺铌酸锂晶体比单掺Fe的铌酸锂晶体具有更优良的热固定性质:快固定时间、高固定效率、长固定寿命等.

关键词: 铌酸锂 , 光折变 , 光存储

近化学计量比钽酸锂晶体的拉曼光谱研究

师丽红 , 孔勇发 , 阎文博 , 刘宏德 , 李晓春 , 谢翔 , 许京军 , 孙军 , 陈绍林 , 张玲 , 孙磊 , 赵迪 , 张万林 , 张光寅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.011

本文研究了不同组分钽酸锂晶体的拉曼散射光谱,我们发现,在谱线的形状和数量方面,近化学计量比晶体与同成分晶体存在明显差异.通过实验,我们得到了钽酸锂晶体完整的长波长光学模式,并首次给出了钽酸锂晶体拉曼线宽和晶体组分的定量关系.另外,我们还发现了两个与本征缺陷相关的局域模,278cm-1和750cm-1峰,它们的强度与晶体中本征缺陷的数量成正比.

关键词: 近化学计量比 , 钽酸锂晶体 , 拉曼光谱 , 缺陷

钛酸钡钙晶体的生长及其光学性能研究

谢翔 , 黄自恒 , 孔勇发 , 张玲 , 刘士国 , 陈绍林 , 李晓春 , 赵迪 , 肖罗生 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.011

钛酸钡钙(BCT)晶体是一种新型的光折变材料,由于其优于钛酸钡的电光性能及无室温相变的优势,使其具有更大的应用前景.本文从大量的实验中总结出生长高质量BGT晶体的生长条件,用Czochralski法生长出φ18mm×15mm的BCT晶体.通过粉末X射线衍射测定其晶格常数,由红外、紫外-可见光透射谱确定其吸收边,并通过Raman光谱等一系列实验对晶体结构及其基本光学性能进行了研究.

关键词: 钛酸钡钙(BCT)晶体 , 晶体生长 , 光学性能

四价掺杂铌酸锂晶体抗光折变性能研究

李树奇 , 刘士国 , 孔勇发 , 阎文博 , 刘宏德 , 邓东灵 , 高光宇 , 李彦波 , 高宏臣 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.009

我们在同成份铌酸锂晶体中掺入四价离子铪,生长了掺杂浓度分别为2、4、6mol%的掺铪铌酸锂系列晶体.掺铪浓度达到4mol%时,晶体的抗光损伤能力为5×105W/cm2,比同成份纯铌酸锂晶体提高了4个数量级.应用全息法测得掺4、6mol%铪的铌酸锂晶体最大折射率变化为8.7×10-6,与高掺镁(6.5mol%)铌酸锂晶体的类似.晶体的红外吸收谱和紫外-可见光吸收谱也显示,掺杂浓度为4mol%时具有明显的阈值特征.由此可以确定铪离子在铌酸锂晶体中的阈值浓度约为4mol%.

关键词: 掺铪铌酸锂晶体 , 抗光折变 , 阈值 , 吸收光谱

高温度稳定性系列铌酸锂电光调Q开关的研制

张玲 , 韩文卿 , 孙军 , 王俊 , 崔磊 , 孔勇发 , 刘士国 , 黄自恒 , 陈绍林 , 许京军

人工晶体学报

通过对影响铌酸锂电光调Q开关工作温度稳定性的原因分析,认为晶体自身的应力是导致铌酸锂电光调Q开关温度稳定性差的主要原因.而减小晶体自身应力的关键主要取决于晶体光学质量的均匀性,同时,组分的波动也会使晶体产生应力.为此利用前期大尺寸铌酸锂晶体质量大幅提高的结果,配合适当的热处理工艺,研制出了系列铌酸锂调Q开关,通过在1064 nm、1318 nm、2128 nm等激光器中应用,这些调Q开关均能稳定工作,完全能够满足激光雷达等脉冲激光器的使用.

关键词: Q开关 , 铌酸锂 , 温度稳定特性

固态源MBE系统生长高质量的调制掺杂GaAs结构材料和InP/InP外延材料的兼容性研究

张冠杰 , 舒永春 , 皮彪 , 邢小东 , 林耀望 , 姚江宏 , 王占国 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.03.003

通过固态源的分子束外延系统生长了调制掺杂AlGaAs/GaAs结构材料和InP/InP外延材料.在生长含磷材料之后,生长条件(真空状态)变差;我们通过采取合理的工艺方法和生长工艺条件的优化,获得了电子迁移率为1.86×105cm2/Vs(77K)调制掺杂AlGaAs/GaAs结构材料和电子迁移率为2.09×105cm2/Vs(77K)δ-Si掺杂AlGaAs/GaAs结构材料.InP/InP材料的电子迁移率为4.57×104 cm2/Vs(77K),该数值是目前国际报道最高迁移率值和最低的电子浓度的InP外延材料.成功地实现了在一个固态源分子束外延设备交替生长高质量的调制掺杂AlGaAs/GaAs结构材料和含磷材料.

关键词: 兼容性 , 调制掺杂GaAs , InP/InP外延材料 , 高电子迁移率 , 分子束外延 , 固体磷源

近化学计量比掺镁铌酸锂晶体的抗光折变性能

孔勇发 , 许京军 , 刘宏德 , 王岩 , 阎文博 , 谢翔 , 黄自恒 , 陈绍林 , 张光寅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.026

应用气相传输平衡技术,我们获得了3种近化学计量比掺镁铌酸锂晶体,晶体的掺镁量接近我们以前提出的第二阈值.在我们实验室所能达到的最大光强26 MW/cm2照射下,在所有近化学计量比掺镁铌酸锂晶片中没有观察到光斑畸变,该光强比同成分铌酸锂晶体所能承受的光强高6个量级,为目前已报道的铌酸锂晶体之最.应用双光束全息写入法测得掺1.0 mol% Mg近化学计量比铌酸锂晶体的光折变饱和值仅有4.6×10-7,比同成分铌酸锂晶体小两个量级,从已有实验数据推测,该晶体的抗光折变能力应当比同成分铌酸锂晶体高9个量级以上.

关键词: 铌酸锂 , 近化学计量比 , 光折变

铌酸锂晶体中的分形几何观察

黄晖 , 许京军 , 孔勇发 , 张国权 , 舒永春 , 孙军 , 徐晓轩 , 张光寅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.038

研究了铌酸锂晶体沿c轴的真实生长界面及腐蚀坑模式,在两种情况中均观察到了明显的塞尔宾斯基(Sierpinski)三角垫分形几何特征,两种情况的分形维度通过计算得出均为ln3/ln2≈1.58.

关键词: 铌酸锂晶体 , 塞尔宾斯基(Sierpinski) 三角垫 , 分形几何

大直径、高掺镁铌酸锂晶体的生长及其紫外光折变性能研究

孙军 , 张玲 , 孔勇发 , 乔海军 , 刘士国 , 黄自恒 , 陈绍林 , 李剑韬 , 许京军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.04.002

我们生长了掺镁量分别为3.0mol%、5.0mol%、7.8mol%、9.0mol%的76mm高掺镁铌酸锂晶体,检测了这些晶体的生长条纹情况,并利用双光耦合配置测试了这些晶体在351nm紫外光下的光折变性能.从实验结果看,采用同成分共熔点铌锂配比的高掺镁铌酸锂晶体生长条纹比较多;虽然高掺镁铌酸锂晶体在可见光波段有很好的抗光折变能力,但是在紫外光下具有良好的光折变性能,可以作为优良的紫外光折变材料使用.同时,实验结果表明,掺镁量在5.0mol%的铌酸锂晶体具有最佳的紫外光折变性能.

关键词: 铌酸锂 , 掺镁 , 晶体生长 , 紫外 , 光折变