Фото- и термоиндуцированные эффекты в пироэлектрических кристаллах, используемых для регистрации оптического излучения

• Автор: Карпец, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 271 с. : ил.

ГЛАВА 1. ФОТО- И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

ЭФФЕКТЫ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ

1.1. Пироэлектрический эффект

1.2. Динамический пироэффект

1.3. Релаксационные токи

1.3.1. Ионные токи

1.3.2. Электронные токи

1.3.3. Электретный эффект и релаксационная поляризация в кристалле ниобата лития

1.3.4. Диффузионные токи

1.3.5. Электрохимические процессы

1.4. Фотовольтаический эффект

1.5. Электрооптический эффект
1.6. Фоторефрактивный эффект
1.7. Фоторефрактивное рассеяние света (ФРРС)
ГЛАВА 2. РЕГИСТРАЦИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПРИЕМНИКАМИ
2.1. Тепловые процессы в кристаллах
2.2. Пироэлектрический отклик в фотоприемниках проходящего излучения
2.3. Экспериментальные исследования пироэлектрического отклика в фотоприемниках проходящего излучения
2.4. Пироэлектрический микроскоп
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТО
ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОЙ ЭДС В ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

3.1. Экспериментальное исследование термо-ЭДС
в легированных кристаллах ниобата лития
3.2. Электродинамическая модель явления
3.3. Исследование фотоэлектрического отклика в легированном кристалле ниобата лития с электродами

из различных материалов
3.4. Экспериментальное исследование медленных

компонент фотоотклика
3.5. Приемник излучения на основе эффекта

термостимулированной ЭДС
ГЛАВА 4. ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

4.1. Нелегированные кристаллы LiNb03
4.2. Легированные кристаллы LiNb03
4.3. Спектры пропускания легированных кристаллов LiNb03
Глава 5. НЕЛИНЕЙНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В
ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ КРИСТАЛЛАХ

5.1. Кинетика излучения, рассеянного кристаллом ниобата лития.

5.2. Фоторефрактивное рассеяние света в кристалле LiNb03:Rh
5.3. Кольцевые структуры автоволнового типа
при фоторефрактивном рассеянии света в чистых и легированных кристаллах ниобата лития
5.4. Влияние внутренних и внешних электрических
полей на фоторефрактивное рассеяние света
5.5. Перекачка энергии при ФРРС с однопучковой и

двухпучковои накачкой
ГЛАВА 6. ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВИДИМОГО

И ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

6.1. Устранение влияния паразитного излучения от вращающихся

деталей тепловизионных приборов
6.2. Увеличение быстродействия тепловизионных приборов
6.3. Увеличение пространственного разрешения

тепловизионных приборов
6.4. Измерение динамики теплового поля объектов
6.5. Микротепловизор с регистрацией переменной составляющей теплового изображения
О-) С
6.6. Методы диагностики кристаллов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРА

где У - часть падающей мощности, которая преобразуется в тепло; Т - время « электрон-фононной релаксации; XV- полная падающая энергия; Р-|(Ч)- изменение поляризации, вызванное пироэлектрическим эффектом.
Изменение дипольного момента Ар является результатом нескольких неравновесных процессов: перераспределение заряда на возбужденных орбиталях примесного иона; смещение иона вследствие образования связей возбужденного состояния примесного иона с нечетными модами колебаний решетки и диполя, индуцированного поляризацией окружающей решетки кристалла.
д) Другие модели, объясняющие фоторефрактивный эффект
Леванюк и Осипов [179-182] рассматривают оптическое искажение как * результат возбуждения светом донорно-акцепторных пар. Возбужденный донор (электрон) захватывается положительным акцептором. При этом существенно меняется электронная поляризуемость. Величина наведенного изменения Дп пропорциональна концентрации возбужденных доноров.
В нескольких работах [179-184] рассматривается фотоиндуцированная спонтанная поляризация. В данном механизме изменение Ап происходит за счет перезарядки примесных центров.
Облучение светом приводит к искажениям не только в примесном атоме, но и в его окружении. Дипольный момент атома примеси меняется, а следовательно, меняется и спонтанная поляризация Р5. Это изменение Р5 вызы-вает появление деполяризующего электрического поля (при длительном освещении поле в области пятна уменьшается до нуля). Зависимость Ап от температуры и интенсивности света определяется конкретным механизмом возбуждения.
Такой механизм фоторефрактивного эффекта использовался для объяснения экспериментов в ряде работ [34,183-185]. Экспериментальное исследование в работах [136,177-178] показало, что при оптическом возбуждении