Нелинейно-оптические эффекты с широкополосным излучением в кристаллах ниобата лития

• Автор: Сюй, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 244 с. : 115 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИМИ КРИСТАЛЛАМИ
1.1. Особенности структуры кристалла ниобата лития
как фазы переменного состава
1.2. Дефектная структура кристалла ниобата лития
1.3. Фоторефрактивный эффект в номинально чистых
и легированных монокристаллах ниобата лития
1.4. Проявление дефектности структуры кристалла ниобата лития
в спектрах комбинационного рассеяния света
1.4.1. Комбинационное рассеяние света
1.4.2. Спектры комбинационного рассеяния света реальных
кристаллов ниобата лития
1.4.3. Проявление эффекта фоторефракции в кристалле ниобата лития
в спектрах комбинационного рассеяния света
1.5. Запись и считывание оптической информации с использованием фоторефрактивного монокристалла ниобата лития
1.5.1. Термооптический метод записи информации
1.5.2. Запись изображения при формировании электрического заряда
в приповерхностной области кристаллов ниобата лития
1.5.3. Электрооптический метод записи в фоторефрактивных кристаллах
1.5.4. Голографическая запись информации
1.5.5. Запись изображения в фоторефрактивных кристаллах широкополосным некогерентным излучением
1.6. Преобразование широкополосного ИК-излучения по частоте вверх
в кристаллах ниобата лития
1.7. Электрооптическая модуляция широкополосного излучения
в кристаллах ниобата лития
1.8. Поляризационно-оптические свойства фазовых пластин
1.8.1. Распространение светового излучения в анизотропных кристаллах
1.8.2. Управление поляризацией света
1.8.3. Интерференция поляризованных лучей
ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Выращивание монокристаллов ниобата лития разного состава
2.2. Подготовка монокристаллических образцов для исследований
2.3. Регистрация и обработка спектров комбинационного рассеяния света
и проведение поляризационных измерений
2.4. Регистрация фотоиндуцированного рассеяния света и исследование его кинетических характеристик
2.5. Определение фотоэлектрических полей в кристаллах ниобата лития
2.6. Экспериментальные схемы записи оптического изображения
в кристаллах ниобата лития
2.7. Регистрация преобразованного широкополосного излучения
по частоте в нелинейно-оптическом кристалле
2.8. Методика расчета спектров пропускания кристаллических пластин
2.9. Экспериментальная установка для наблюдения коноскопических картин оптических кристаллов в широкоапертурных слаборасходящихся
пучках света
2.10. Регистрация фотовольтаического эффекта
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЙ БЕСПОРЯДОК И ФОТОРЕФРАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА
3.1. Трехслойная спекл-структура фотоиндуцированного рассеяния света
в кристалле ниобата лития
3.2. Фотоиндуцированное рассеяние света в кристаллах ниобата лития стехиометрического состава, выращенных методом Чохральского разными способами
3.3. Асимметрия индикатрисы фотоиндуцированного рассеяния света в номинально чистых кристаллах ниобата лития
стехиометрического состава

3.4. Эффект фоторефракции в кристаллах ниобата лития стехиометрического состава
3.5. Спектры комбинационного рассеяния света номинально чистых кристаллов ниобата лития конгруэнтного и стехиометрического составов
3.6. Определение фотоэлектрических полей по параметрам
рассеянного излучения
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЙ БЕСПОРЯДОК И ФОТОРЕФР АКТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ КОНГРУЭНТНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ
4.1. Фотоиндуцированное рассеяние света в конгруэнтных кристаллах Ы№ЮЗ:В, ЫИЬОЗ-.У, Ы№>03:У:М& LiNbOЗ:Ta:Mg
4.2. Фотоиндуцированное рассеяние света и спектры
комбинационного рассеяния в конгруэнтных монокристаллах ЫИЬОЗ -.Ъл
4.3. Проявление фоторефрактивного эффекта и упорядочения структурных единиц катионной подрешетки конгруэнтных кристаллов ЫИЬОЗ:Ос1
в спектрах комбинационного рассеяния
4.4. Фоторефрактивные свойства конгруэнтных кристаллов ЫКЬОЗ:Си
и их спектры комбинационного рассеяния
4.5. Кольцевое фотоиндуцированное рассеяние света
4.6. Эффект термической усталости в кристаллах ниобата лития
и диффузионное рассеяние света
4.7. Расчет индикатрисы широкоуглового фотоиндуцированного
рассеяния света в кристаллах ниобата лития
4.8. Расчет кинетики широкоуглового фотоиндуцированного рассеяния света
в кристаллах ниобата лития
4.9. Расчет индикатрисы селективного рассеяния по углу фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития
ГЛАВА 5. ЗАПИСЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ
НА ОСНОВЕ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО ЭФФЕКТА
5.1. Фотовольтаический эффект в кристаллах ниобата лития
от широкополосного некогерентного излучения

Х°Х‘ х°х'
Чг 1 1 1 1-центровая модель
б х° х 2-центровая модель
, . к
. , , у0

фотопереход
3-валентная модель
Рис. 1.3. Определение уровней дефекта, поясняемых тремя основными моделями для заряда, переходящего между дефектами в фоторефракгивных кристаллах [15]. Особый случай показывает, что электроны перенесены от валентной зоны до уровня дефекта. Электронный переход от уровня дефекта до зоны проводимости привел бы к дополнительным схемам. Двойные стрелки показывают светоиндуцированный переход, одиночная стрелка показывает рекомбинацию электрона с дефекта до дырки в валентной зоне: а - модель с одним центром: при освещении полные концентрации неизменны Xе и X'. Модель поэтому не приводит к фотопереходам; б, в - здесь мелкие уровни могут быть метаста-бильными, заселенными после оптического возбуждения. Концентрации заряда на дефектных уровнях изменяются и приводят к фотопереходам
Рис. 1.4. Различие между оптическими и тепловыми уровнями, иллюстрируемыми для КЬ4+/3+ в ВаТЮз. Упругая энергия решетки соответствует электронному состоянию (верхний край валентной зоны), и к электрону, возбужденному к дефекту, показано в зависимости от конфигурационной координаты ф [30]. Двойная вертикальная стрелка - перемещение к оптическому уровню в ф-прост-ранстве. Волнистая стрелка — колебательный переход к тепловому уровню
Х° X
Х°Х+