Фоторефрактивные эффекты в кристаллах силленитов с мелкими ловушками

• Автор: Решетько, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 104 с.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1 Фоторефрактивные эффекты в кристаллах силленитов
1.1. Кристаллы силленитов
1.2. Фоторефрактивный эффект и модель зонного переноса
1.2.1. Приближение малых контрастов интерференционной картины
1.2.2. Диффузионный механизм записи фоторефрактивной решетки
1.2.3. Запись фоторефрактивной решетки во внешнем электрическом поле
1.3. Зонная модель фоторефрактивного кристалла с мелкими ловушками
1.3.1. Фотоиндуцированное поглощение в кристаллах с мелким ловушками
1.3.2. Диффузионный механизм записи фоторефрактивной решетки в кристалле с мелкими ловушками
Глава 2. Фотоиндуцированное поглощение в кристаллах силленитов
2.1 Теоретический анализ кинетики фотоиндуцированного поглощения
2.1.1 Кинетика фотоиндуцированного поглощения в кристаллах с мелкими электронными ловушками
2.1.2 Релаксация фотоиндуцированного поглощения в темновых условиях
2.2 Экспериментальное исследование фотоиндуцированного поглощения
2.2.1 Синтез кристаллов силленитов
2.2.2 Экспериментальная установка для исследования фотоиндуцированного поглощения света и двухпучкового взаимодействия
2.3 Методика проведения эксперимента по фотоиндуцированному поглощеник>
2.4 Экспериментальные результаты по кинетике фотоиндуцированного поглощения в кристалле ШиТЮзо
2.5 Выводы
Глава 3. Двухпучковое взаимодействие на фоторефрактивной и абсорбционной решетках
3.1 Общие уравнения для первой пространственной гармоники поля пространственного заряда

3.2 Формирование фоторефрактивной решетки в отсутствии внешнего поля
3.2.1 Теоретический анализ динамики формирования фоторефрактивной и абсорбционной решеток
3.2.2 Методика экспериментального исследования кинетики коэффициента двухпучкового усиления
3.2.3 Экспериментальное исследование формирования фоторефрактивной и абсорбционной решеток в кристалле титаната висмута [55*]
3.2.4 Экспериментальное исследование стационарных значений коэффициента
двухпучкового усиления в кристаллах ВцгТЮго и В1128Ю2о [55*,56*]
3.3 Формирование фоторефрактивной решетки в кристаллах с приложенным меандровым внешним полем
3.3.1 Методика численного анализа амплитуды поля пространственного заряда
3.3.2 Анализ зависимостей коэффициента двухпучкового усиления от пространственного периода решетки и средней интенсивности света [48*]
3.3.3 Анализ зависимостей коэффициента двухпучкового усиления от амплитуды и частоты внешнего поля [48 ]
3.4 Экспериментальные результаты исследования кристалла В1128Ю2о:Сс1 с приложенным меандровым внешним полем [48*]
3.5 Выводы
Глава 4. Элементы систем оптической обработки информации на основе фоторефрактивных эффектов в силленитах
4.1 Фоторефрактивные ячейки на кристаллах ВТО и В80
4.1.1 Усиление световых пучков в фоторефрактивных кристаллах
4.1.2 Оптическая память в фоторефрактивных кристаллах
4.1.3 Характеристики фоторефрактивных ячеек на основе кристаллов силиката и
титаната висмута
4.2 Гибридная оптическая бистабильность, использующая двухпучковое взаимодействие на фоторефрактивной нелинейности

4.3 Обращение волнового фронта в схеме петлевого резонатора на основе кристалла ВТО
4.4 Выводы
Заключение
Литература

При равенстве рекомбинационных постоянных Ут=Уо из (2.7) следует, что х+=х. (кривая 3 на рис.2.3). В этом случае зависимость ДаД) может быть получена в аналитическом виде:
Ла(0 =
' ( б)"
а+ 1-ехр
V Т
а+ (

(2.14)
Если вероятность рекомбинации на мелкие ловушки выше вероятности рекомбинации электронов на глубокий уровень, ут>уп , то выполняется условие х_ >х+, причем зависимость т_(1о) имеет минимум при некоторой интенсивности света. Для использованных параметров кристалла при ут=4уо (кривая 1 на рис.2.3), минимальное значение х_ составляет ~33с при 1(100 Вт/м2. В этом случае уравнение (2.11) также может быть упрощено, поскольку благодаря неравенству (2.13) второй член может быть представлен в виде линейной функции:
, (. ДоЛ Да
I = —т. 1п( 1 — — -т —. (2-15)
V а+) ' а_
Если вероятность рекомбинации на мелкие ловушки, наоборот, ниже вероятности рекомбинации электронов на глубокие центры, ут<Уш то выполняется условие х+>х_ . Из рис.2.3 (кривая 5) видно, что зависимость х_(10) при данных параметрах кристалла проходит через ноль при интенсивности 1о=Ю Вт/м2. Отметим, что при равенстве х_(10) нулю временная зависимость ДаД) сводится к простой экспоненциальной функции вида (2.12).
На рисунках 2.4 и 2.5 приведены зависимости ДаД), определяемые уравнением (2.11) (кривые 1,3 и 5), для различных отношений вероятностей рекомбинации ут/уп при 1о=10 Вт/м2 (рис.2.4) и 10=ЮО Вт/м2 (рис.2.5). Здесь же представлены кривые 2,4 и 6, которые рассчитаны по уравнению (2.11) при т_=0. Они соответствуют простому экспоненциальному характеру нарастания фотоиндуцированного поглощения (2.12) при т=т+. Видно, что для х >0 (рис.2.4) закон нарастания ДаД) при уц>ут близок к экспоненциальному. Для 10=ЮО Вт/м2