雙摻及三摻鈮酸鋰材料光學(xué)性能研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體是優(yōu)良的光學(xué)材料之一，具有“光學(xué)硅”的美譽(yù)，由于鈮酸鋰晶體特殊的晶體結(jié)構(gòu)，鈮酸鋰可以進(jìn)行多種摻雜而呈現(xiàn)出多種多樣的物理性能，雙摻雜和三摻雜鈮酸鋰晶體表現(xiàn)出許多優(yōu)良的物理性能，在光波導(dǎo)及波導(dǎo)激光器、高密度信息存儲(chǔ)和光頻轉(zhuǎn)換等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。研究表明，鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體廣泛應(yīng)用于雙色非揮發(fā)存儲(chǔ)材料，但是由于鐵錳雙摻鈮酸鋰晶體存在記錄時(shí)間長(zhǎng)和信噪比低的缺點(diǎn)，離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離?；诖耍菊撐奶岢隽烁牧艰F錳雙摻鈮酸鋰晶體的

2、雙色非揮發(fā)存儲(chǔ)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(duì)鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體紫外可見(jiàn)光吸收的影響，找出最適合應(yīng)用于非揮發(fā)存儲(chǔ)的熱處理?xiàng)l件和鉿離子濃度。鉿離子低于2mol％時(shí)，吸收邊隨鉿離子的增加而發(fā)生紅移，超過(guò)2mol%后，吸收邊隨鉿離子濃度增加而發(fā)生藍(lán)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(qiáng)，比較適合用于非揮發(fā)存儲(chǔ)材料；還原能優(yōu)化4mol%鉿離子樣品的非揮發(fā)存儲(chǔ)性能，對(duì)2mol%和3mol%鉿離子樣品的非揮發(fā)存儲(chǔ)性能沒(méi)有影響；鉿離子濃度4mol%樣品還原和氧化熱處理后均會(huì)發(fā)生紅移，可能的原因是4 mol%是鉿離子開(kāi)始進(jìn)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(shí)間動(dòng)態(tài)曲線，同時(shí)，記錄不同敏化和漂白光強(qiáng)下晶體的光致吸

4、收和光致透明的響應(yīng)時(shí)間。得出，三摻鈮酸鋰晶體光致吸收和光致透明的響應(yīng)時(shí)間比鐵錳雙摻的鈮酸鋰晶體的響應(yīng)時(shí)間大大縮短。找出非揮發(fā)存儲(chǔ)材料在寫入信息時(shí)漂白光強(qiáng)與敏化光強(qiáng)的比值范圍，即找出在相同響應(yīng)時(shí)間下漂白光強(qiáng)與敏化光強(qiáng)的比值。
　　測(cè)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(chǔ)的性能參數(shù)，證明了鉿鐵錳三摻鈮酸鋰晶體的存儲(chǔ)響應(yīng)時(shí)間大大縮短了。通過(guò)分析綜合比較非揮發(fā)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)參數(shù)得出，2mol%的鉿離子濃度表現(xiàn)出較優(yōu)良的非揮發(fā)存儲(chǔ)