Фотоиндуцированные изменения диэлектрической проницаемости и рассеяние света в кристаллах ниобата лития
Диссертация
Проведен расчет индикатрисы неселективного ФРРС в кристаллах ниобата лития на основе модели самодифракции пучка накачки на фо-тоиндуцированных шумовых фазовых голограммах — флуктуациях показателя преломления кристалла. В модели предполагается, что основным механизмом перераспределения пространственного заряда (поле которого и обуславливает за счет электрооптического эффекта изменения показателя… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ
- 1. 1. Фотоэлектрический эффект в сегнетоэлектриках
- 1. 1. 1. Открытие и экспериментальное исследование фотовольтаического эффекта
- 1. 1. 2. Модели фотовольтаического эффекта
- 1. 1. 3. Феноменологическое описание фотовольтаического тока
- 1. 2. Эффект фоторефракции
- 1. 3. Фоторефрактивное рассеяние света
- 1. 4. Фотоиндуцированная генерация второй гармоники в центросимметрич-ных средах и сопутствующие явления
- 1. 4. 1. Запись решеток квадратичной нелинейности в волоконных световодах
- 1. 4. 2. Запись решеток квадратичной нелинейности в объемных средах
- 1. 4. 3. Запись решеток показателя преломления в объемных стеклах и стеклянных волоконных световодах
- 1. 1. Фотоэлектрический эффект в сегнетоэлектриках
- 2. 1. Сравнение картин фоторефрактивного рассеяния света для легированных кристаллов ниобата лития
- 2. 2. Прямое фоторефрактивное рассеяние света в кристалле LiNb03. Rl
- 2. 3. Обратное рассеяние в кристаллах ниобата лития, легированных железом и родием
- 2. 4. Перераспределение световой энергии между накачкой и рассеянным излучением в кристалле LiNbOsiRh
- 2. 5. Кольцевые структуры автоволнового типа при фоторефрактивном рассеянии света чистых и легированных кристаллах ниобата лития
- 3. 1. Расчет индикатрисы широкоуглового фоторефрактивного рассеяния в кристаллах ниобата лития .,
- 3. 2. Расчет кинетики широкоуглового фоторефрактивного рассеяния в кристаллах ниобата лития
Список литературы
- Бережной А.А. Индуцированная оптическая анизотропия в фотореф-рактивных кристаллах // Оптический журнал. 1995. — № 1. — С.6−23.
- D. von der Linde, Glass A.M. Photorefractive effects for reversible holographic storage of information // Appl. Phys. 1975. — P.163−192.
- Clien F.S., La Macchina J.Т., Fraser D.B. Holographic storage in LiNb03 // Appl. Phys. Lett. 1968. — V.13. — P.223−227.
- D. Von der Linde, Glass A.M., Rodgers K.F. Multiphoton photorefractive processes for optical storage in LiNb03 // Appl. Phys. Lett.- 1974.-V.25, No 3, — P.55−57.
- Amodei J.J. Electron diffusion effect during holographic recording in insulators //Appl. Phys. Lett. 1971. — V.18. — P.22−25.
- Staebler D.L., Amodei J.J. Coupled wave analysis of holographic storage in LiNb03// J. Appl. Phis. — 1972. — V.43. — № 3. — P. 1042−1049.
- Phillips W., Amodei J.J., Staebler D.L. Optical and holographic storage properties of transition metal doped lithium niobate // RCA Rev. 1972. -V.33. -№ 3. -P.94−109.
- Канаев И.Ф., Малиновский B.K., Новомлинцев A.B., Пугачев A.M. Природа ограничения пространственного разрешения при записи голограмм в кристаллах LiNb03//Автометрия. 1996. — № 3. — С. З — 15.
- Von der Linde, Glass A.M. Photorefractive effects for reversible holographic storage of information // Appl. Phys. 1975. — P.163−192.
- Kogelnik H. Coupled wave theory for thick hologram grating // Bell Syst. Techn. Journ. 1969. — V.48. — № 9. — P.2909−2947.
- П.Петров М. П., Степанов С. И., Хоменко А. В. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике СПб.: Наука, 1992 — 320 с.
- Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982. — 400с.
- Кейсесент Д. Оптическая обработка информации. М.: Мир, 1980. -349 с.
- Одулов С.Г., Соскин М. Н., Хижняк А. И. Лазеры на динамических решетках-М.: Наука, 1990 272 с.
- Ashkin A., Boyd G.D., Diedzic J.M., Smith R.G., Ballman A.A., Levinstein H.J., Nassau K. Optically induced refractive index inhomogeneities in LiNb03//Appl. Phys. Letters. 1966. — V.9. — P.72−80.
- Chen F.S., Geusic Geusic J.E., Kurts S.K., Skinner J.G., Wemple S.H. Light modulation and beam deflection with potassium tantalat-niobate crystals // J. Appl. Phys. 1966. — V.37. — № 1. — P.388−398.
- Chen F.S. Optically induced change of refractive indices in LiNb03 and Li-Ta03 // J. Appl. Phys. 1969. — Y.40. — № 8. — P.3389−3396.
- Levanyuk A.P., Osipov Y.V. Optical distortion in crystals // Phys. Stat. Sol. 1976. — V.35. — № 2. — P.605−614.
- Jonston W.D. Optical index damage in LiNb03 and other pyroelectric msu-latore // J. Appl. Phys. 1970. — V.41. -№ 8. — P.3279−3282.
- Amodei J.J., Staebler D.L. Mehanisms photorefractive effect // RCA Rev. -1972. V.33. -P.71−76.
- Glass A.M., von der Linde D., Auston D.H., Negran T.J. Investigations photorefractive properties of niobate lithium crystals // Journal of Electronics Materials. 1975. — V.4. — P.915.
- Magnusson R., Gaylord T. Laser scattering induced holograms in LiNb03 // Appl. Opt. 1974. — V. 13. -№ 7. — P. 1545−1548.
- Белабаев К.Г. Экспериментальное исследование природы наведенных оптических неоднородностей в ниобате лития. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, — Москва, 1976. 18с.
- Лемешко В.В. Особенности фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития. Автореферат диссертации на соиск. уч. степени к.ф.-м.н, Киев: Киевский гос. универс., 1989. — 17 с.
- Авакян Э.М., Белабаев К. Г., Одулов С. Г. Поляризационно-анизотропное светоиндуцированное рассеяние в кристаллах LiNbOv.Fe //ФТТ. 1983. — Т.25. — В.11. — С.3274−3281.
- Farries M. C., Rassel P. St., J., Fermann M. E., Payne D.N. Second-harmonic generation in an optical fiber by self-written x (2)-grating // Electron. Lett. 1987. V. 23. N 7. P. 322−324.
- Дианов Е.М., Казанский П. Г., Степанов Д. Ю. К вопросу о фотоиндуци-рованной ГВГ в оптических волокнах // Квантовая электроника 1989. -Т. 16, — № 5,-С. 887−888.
- Зельдович Б.Я., Капицкий Ю. Е. Наведенные х(2) решетки в стеклах // Квантовая электроника — 1990 — Т. 17 — № 7- С. 947−948.
- Stolen R.H., Tom H.W.K. Self-organized phase-matched harmonic generation in optical fibers // Optics Letters.- 1987, — V. 12, — N 8, — P. 585−587.
- Дианов E.M., Казанский П. Г., Степанов Д. Ю. Механизм возникновения эффективной фотоиндуцированной ГВГ в волоконных световодах // Квантовая электроника.-1990, — Т. 17 № 7.- С. 926−927.
- Балакирев М.К., Смирнов В. А. Наблюдение эффекта самодифракции и решеток показателя преломления в стекле // Письма в ЖЭТФ, — 1995 -Т.61- № 7, — С. 537−540.
- Максименко В.А., Хацаюк Ю. Г. Использование промышленных транзисторов в качестве фотодетекторов // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В. И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1998- № 2-С, — 18−19.
- Максименко В.А., Хацаюк Ю. Г. Световые характеристики светодиодов, включенных параллельно // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В. И. Строганова, — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1998, — № 2, — С,-20−21.
- Максименко В.А. Нелинейные эффекты в волноводах из неорганических материалов // Материалы международного симпозиума (первые Самсоновские чтения).- Хабаровск: Изд-во Далънаука ДВО РАН-1998.-С.-140.
- Карпец Ю.М., Максименко В. А. Фоторефрактивное рассеяние света в легированных кристаллах ниобата лития // Препринт ДВГУПС № 35-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС.-2002.-33 с.
- Максименко В.А. Фотоиндуцированная генерация второй гармоники в стеклянных оптических волокнах // Нелинейная оптика. Меясвуз. сб. науч. тр.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000, — С, — 47−51.
- Максименко В.А. Возникновение решеток нелинейности в центросим-метричных и нецентросимметричных средах // Нелинейная оптика. Межвуз. сб. науч. тр.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000 С — 110−115.
- Максименко В.А. Наведение квадратичной нелинейности в одномерном гармоническом осцилляторе посредством электрического поля // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В. И. Строганова, — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000, — № 5.- С, — 74−77.
- Максименко В.А. Фазовый синхронизм для второй оптической гармоники на пространственно-распределенной квадратичной нелинейности // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В. И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000,-№ 5, — С, — 77 — 82.
- Максименко В.А., Строганов В. И. Особенности фазового синхронизма при генерации второй оптической гармоники на х(2)-решетке // Известия высших учебных заведений. Физика 2001 Т.44, — № 5 — С — 91−92.
- Карпец Ю.М., Максименко В. А., Скоблецкая О. В., Строганов В.И, Сюй А. В. Кольцевые структуры при фоторефрактивном рассеянии света в кристалле LiNb03: Fe // Оптика и спектроскопия, — 2001, — Т. 91.- № 6,-С. 907−908.
- Карпец Ю.М., Максименко В. А., Сетейкин А. Ю., Скоблецкая О. В., Строганов В. И., Сюй А.В. Особенности автоволнового фотоиндуцированного рассеяния света в кристалле LiNb03: Fe // Вестник Амурского государственного университета 2001.- Вып. 15, — С — 55−56.
- Glass A.M., von der Linde D., Negran T.J. High voltage bulk photovoltaic effect and photorefractive process // Appl. Phys. 1974. — V.25. — № 4. -P.233−235.
- Glass A.M., von der Linde D., Auston D.H., Negran T. Excited state polarisation and bulk photovoltaic effect // J. Electron. Mater., 1975. V.40. — № 5. — P.915−943.
- Fridkin V.M., Popov B.N., Verchovskaya K.A. Investigation photovoltaic effect in KDP crystals // Appl. Phys. 1977 — V. 16. — P. 182−291.
- Glass A.M., Auston D.H. Excited state dipole moments of impurities in pi-roelectrics crystals and their applications // Ferroelectrics. 1974. — V. 7. -P.187−189.
- Верховская К.А., Лобачев A.H., Попов Б. Н., Пополитов В. И., Пескин В. Ф., Фридкин В. М. Эффект аномально больших фотонапряжений в ортониобате сурьмы // Письма ЖЭТФ. 1976. — Т.23 — № 9. — С.522−523.
- Fridkin V.M., Popov B.N., Verkhovskaya K.A. Effect of anomalous bulk photovoltage in ferroelectrics // Phys. stat. sol. 1977. — V.39. — № 1. -P. 199−201.
- Белинчер В.И., Малиновский В. К., Стурман Б. И. Фотогальванический эффект в кристаллах с полярной осью // ЖЭТФ. 1977. — Т.73. — № 8 -С.692−699.
- Греков А.А., Малицкая М. А., Спицина В. Д., Фридкин В. М. Фотосег-нетоэлектрические эффекты в сегнетоэлектриках-полупроводниках типа ASB6C7 с низкотемпературными фазовыми переходами // Кристаллография. 1970. — Т.15. — № 3. — С.500−509.
- Gunter F., Mecheron F. Photorefractiv effects and photocurrents m KNb03: Fe // Ferroelectrics. 1978. — V.18. — № 1−3. — P.27−38.
- Ионов П.В., Попов Б. Н., Фридкин В. М. Температурная и спектральная зависимости фотовольтаического тока в сегнетоэлектриках // Изв. АН СССР: сер. физ. 1977. — Т.41. — № 4. — С.771−774.
- Фридкин В.М. Фотосегнетоэлектрики. -М.: Наука, 1979. 264с.
- Белинчер В.И., Канаев И. Ф., Малиновский В. К., Стурман Б. И. Фото-индуцированные токи в сегнетоэлектриках // Автометрия. 1976. — Т.4. — С.23−28.
- Kratzin Е., Kurz Н. Photorefractive and photovoltaic effects in doped LiNb03 // Optic acta. 1977. — V.24. — № 4. — P.475−482.
- Канаев И.Ф., Малиновский В. К. Аномально сильное влияние электродов на фотогальванический ток в кристаллах LiNb03 // Автометрия. -1995.-№ 5.-С.3−9.
- Иванов П.Б., Шипатов Э. Т. Аномальный вольтаический эффект в по-лупроводниках-сегнетоэлектриках при облучении кристаллов ионизирующим излучением//ФТТ. 1979. -Т.21. -№ 5. — С. 1565−1567.
- Belincher V.I. Spase oscillating photocurrent in cristal without simmetry center//Phys. Lett. 1978. — V.66. 2. — P.213−216.
- Белинчер В.И. Пространственно осциллирующий фототок в кристаллах без центра симметрии // Препринт № 75, ИАиЭ СО АН СССР. Новосибирск, 1977.
- Fridkin V.M. The possible mechanism for the bulk photovoltaic effect and optical damage in ferroelectrics // Appl. Phys. 1977. — V.13. — P.357−538.
- Волк Т.P. Фотосегнетоэлектрические явления в фоторефрактивных сегнетоэлектриках. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, д. ф,-м.н. Москва, 1996.
- Белинчер В.И., Стурман Б. И. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии//УФН.- 1980, — Т.130.- № 3, — С.415−458.
- Фридкин В.М., Попов Б. Н. Аномальный фотовольтаический эффект в сегнетоэлектриках // УФН.- 1978 Т. 124.- № 4С.657−671.
- Auston D.H., Glass A.M., Ballman A.A. Optical rectification by impurities in polar crystals // Phys. Rev. Lett.- V.28 № 14, — P.897−900.
- Леванюк А.П., Осипов В. В. К теории фотоиндуцированного изменения показателя преломления // ФТТ.-1975 Т. 17,-№ 15 -С.3595−3602.
- Леванюк А.П., Осипов В. В. Механизмы фоторефрактивного эффекта // Изв. АН СССР: сер. физ.-1977,-T.4L-№ 4.-С.752−769.
- Glass A.M., Yon der Linde. Photo inductive and excited state dipole mechanisms for optical storage in pyroelectrics // Ferroelectrics. 1976. — V.10.-P.163−166.
- Пашков B.A., Соловьёва H.M., Ангерт Н. Б. Наведённая оптическая неоднородность в ниобате лития во внешнем электрическом поле // ФТТ. 1979. — Т.21. — № 1. — С.92−95.
- Карпец Ю.М., Строганов В. И., Марченков Н. В., Емельяненко А. В. Спекл-структура излучения, рассеянного фоторефрактивным кристаллом // Оптика и спектроскопия-1989 т.67 — № 4- 982−985.
- Вартанян Э.С., Овсепян Р. К. О поверхностном характере скачков наведенного изменения показателя преломления в ниобате лития // Квантовая электроника. 1979. — Т. 6. — № 11. — С.2356−2360.
- Дмитрик Г. Н., Короткое П. А., Обуховский В. В. Влияние фоторефракции на релеевское рассеяние света в LiNt>03:Fe // Оптика и спектроскопия. 1983. — Т.55. — № 2. — С.399−400.
- Канаев И.Ф. Исследования механизмов фоторефракции в кристаллах ниобата лития. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск: ИАиЭ СО АН СССР, 1980.
- Кухтарев Н.В., Марков В. Б., Одулов С. Г. Поляризационно-анизотропное светоиндуцированное рассеяние в кристаллах LiNb03:Fe // ФТТ. 1980. — Т.50. -№ 9. — С.1905−1914.
- Хатьков Н.Д., Шандаров С. И. Анизотропия записи шумовых голограмм в фоторефрактивном кристалле LiNb03:Fe // Автометрия. 1983. — № 2. — С.61−65.
- Кондиленко В.П., Марков В. Б., Одулов С. Г., Соскин М. С. // Укр. физ. журнал. 1978. -т.23. -№ 12. -С.2039−2043.
- Zhang G., Li Q.X., Но P.P., Alfano R.R. Degenerate simulated parametric scattering in LiNb03: Fe // Opt. Soc. Am. 1987. — V.3-B. — № 6. — P.882−885.
- Клышко Д.Н., Назарова Н. И. Рассеяние света на свете в нецентросим-метричной среде/ ЖЭТФ.-1970.-Т58.-вып.З.-С.878−886.
- Barkan I.B., Marennikov S.I., Entin M.V. Photoferroelectric phenomena and optical storage in transition metals doped LiNb03 crystal/ Ferroelectriks -1978.-Уо1.22.-pp.665−666.
- Обуховский B.B., Стоянов A.B. Объемный заряд в сегнетоэлектриках как механизм фотоиндуцированного рассеяния света // ФТТ. 1987. -Т.29. — № 10. — С.2919−2926.
- Новиков А.Д., Одулов С. Г., Обуховский В. В., Стурман Б. И. Взрывная неустойчивость" и оптическая генерация в фоторефрактив-ных кристаллах // ПЖЭТФ. 1986. — Т.44. — № 9. — С.418−421.
- Обуховский В.В., Лемешко В. В. Четырехволновое кросс-рассеяние света в кристаллах // ПЖТФ. 1986. — Т.12. — № 16. — С.961−966.
- Обуховский В. В., Лемешко В. В. Четырехволновое кросс-рассеяние света в кристаллах ниобата лития // Укр. физ. журн. 1987. -Т.32. -№ 11, — С.1663−1668.
- Киселева И.Н., Одулов С. Г., Олейник О. И., Обуховский В. В. Фо-тоиндуцированная дисперсия света в кристаллах при бигармонической накачке//Укр. физич. журнал. 1986. -Т.31. -№ 11. — С. 1682−1686.
- Лемешко В.В., Обуховский В. В. Домены в фотовозбужденном LiNb03:Fe//ФТТ. 1988. -Т.30. -№ 6. — С.1614−1618.
- Sturman B.I., Podivilov E.V., Ringhofer К.Н., Shamonma E., Kamenov V.P., Nippolainen E., Prokofiev V.V., Kamshilin A.A. Theory of photorefractive vectorial wave coupling in cubic crystals // Physical Rewiew E 1999.-Vol.60, — No 3, — P. 3332−3352.
- Обуховский B.B., Лемешко В. В. Автоволны фотоиндуцированно-го рассеяния света // ПЖТФ. 1985. — Т.П. -№ 22. — С.1388−1393.
- Степанов С.И., Петров М. П., Камшилин А. А. Дифракция света с поворотом плоскости поляризации на объемных голограммах в электрооптических кристаллах // ПЖТФ. 1977. — Т.З. — № 7. — С.849−854.
- Забродин К.Н., Пенин А. Н. Динамика параметрического рассеяния света голографического типа // Квантовая электроника. 1991. -Т. 18. — № 5. — С.622−626.
- Авакян Э.М., Белабаев К. Г., Киселева И. Н., Одулов С. Г., Ренка-чишская Е.И. Вырожденное четырехволновое параметрическое рассеяние с поворотом плоскости поляризации в кристаллах танталата лития // Укр. физич. журнал. 1984. — Т. 29. — № 5. — С.790.
- Обуховский В.В. Параметрическое рассеяние света топографического типа // Укр. физич. журнал. 1986. — Т.31. — № 1. — С.67−74.
- Обуховский В.В., Стоянов А. В. Фотоиндуцированное релеевское рассеяние света в кристаллах // Оптика и спектроскопия. 1985. — Т.58. — № 2. — С.378−385.
- Баранова Н.Б., Зельдович Б. Я. Расширение голографии на многочастотные поля // Письма в ЖЭТФ.- 1987, — Т. 45-- В. 12, — С.562−565.
- Зельдович Б.Я., Капицкий Ю. Е., Чуриков В. М. Запись и считывание2) двух различных %у -голограмм в одном маломодовом волоконном световоде // Оптика и спектроскопия 1991, — Т. 70- В. 2 — С. 479−481.
- Соколов В.О., Сулимов В. Б. // Известия АН СССР. Серия физическая, — 1990, — Т.54 № 12, — С.2313−2322.
- Валеев А.И., Чуриков В. М. Одновременная запись и считывание Х(2)-голограмм в стеклах // Письма в ЖТФ 1997 — Т.23- №.1 — С.46−51.
- Копп В.И., Ребане А., Рейсс Д., Крылов В., Вилд У. Одновременное пространственное и частотное преобразование лазерного излучения при дифракции на х(2)-голограмме в объеме стекла // Оптика и спектроскопия.- 1991.- Т.83 №.6, — С. 1001 -1004.
- Балакирев М.К., Вострикова Л. И., Смирнов В. А. Светоэлектриче-ская неустойчивость в оксидном стекле // Письма в ЖЭТФ- 1997-Т.66 В.12 — С.771−776.
- Балакирев М.К., Вострикова Л. И., Смирнов В. А., Энтин М. В. Релаксация оптической плотности стекла, промодулированной бихрома-тическим излучением // Письма в ЖЭТФ, — 1996, — Т.63, — В.З.- С.166−170.
- Винецкий В. Л. Кухтарев С.Г., Одулов С. Г., Соскин М. С. Динамическая самодифракция когерентных световых пучков // УФН-1979,-Т. 129,-Вып. 1.-С. 113 -137.
- Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика- М.: Наука, 1985 -752 с.
- Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989 560 с.
- Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987−390 с.
- Buse К. Light induced charge transport processes in photorefractive crystals I: Models and experimental methods // Appl. Phys. B 1997, — vol. 64,-P. 273−291.
- Buse K. Light induced charge transport processes in photorefractive crystals II: Materials // Appl. Phys. В.- 1997, — vol. 64, — P. 391−407.