双掺杂铌酸锂晶体中双色复用存储技术的的研究

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1、摘要摘要体全息存储技术以其在存储容量和存储速率上的独特优势，成为颇具潜力的下一代存储技术。光折变晶体以其大的动态范围及易于大尺寸生长等特性成为一种非常重要的体全息存储材料，但由于光折变晶体的动态特性，导致存储的数据极易丢失。光折变晶体的易失性存储问题，已成为影响全息存储技术能否实用化的关键问题之一。采用具有深浅两个掺杂中心的双掺杂铌酸锂晶体，一种全光过程的双色固定技术被提出并成为了一种最具潜力的体全息存储固定技术。目前双色复用存储技术的研究取得了一定的进展，但仍存在很多问题，其中门光束对已记录全息图的擦除以及等

2、衍射效率的曝光时序问题一直是需要解决的关键问题。本论文的主要工作是对双掺杂铌酸锂晶体中的双色全息复用存储技术进行实验研究。目的是通过实验研究，优选晶体材料、优化记录条件和记录方案，在双掺杂铌酸锂晶体中实现均衡衍射效率，良好图像质量的全息图像的非易失性存储。存储材料是影响全息存储性能的一个最重要的因素。本论文通过实验研究了不同掺杂组分的双掺杂铌酸锂晶体的全息存储性能、以及不同氧化状态的影响。实验表明LiNb03：Fe：Cu晶体和LiN03：Ce：Cu晶体的固定效率高，有利于实旋多幅全息图的复用记录，依据此结果选取

3、合适的晶体样品进行本论文的实验研究工作。我们在LiNb03：Fe：Cu晶体中进行了全息光栅的双色存储实验研究，通过分析各种实验条件对全息性能的影响，确定双色全息记录的优化实验条件。在此基础上，分析研究了双色全息复用存储中的光擦除特点，采用直接记录方案，设计合适的曝光时序，成功实现了50幅等衍射效率全息光栅的双色角度复用存储。实验研究了敏化后的双掺杂铌酸锂晶体的双色复用的存储特性，指出在预曝光记录方案下、采用简单的等时曝光实现等衍射效率多重复用存储的可能性，并进行了实验验证。利用等时曝光在敏化后的LiNb03：F

4、e：Cu晶体中实现了准等衍射效率的双色全息复用存储。本论文还对全息图像的双色复用存储进行了实验研究。初步分析了双掺杂铌酸锂晶体中存储全息图像的噪声特点，分别研究了实验中多种因素对噪声的贡献。依据双色多重全息存储的曝光特性，采用等时曝光时序在LiN03：Ce：Cu晶体中成功实现了50幅等衍射效率全息图像的双色复用记录和无损读出。固定后的平均衍射效率达到7．64x10。。北京工业大学理学硕士学位论文关键词：双色全息存储；体全息存储；双掺杂铌酸锂晶体；角度复用；顺序曝光时序ⅡAbstmetAbs仃actThevolu

5、meholographicstorageisoneofthemostpromisingopticalstoragetechniquesforitshighstoragedensityandhighdatatransferrates．Photorefractivematerialshavebeenconsideredasonekindofthemostimportantmaterialsforvolumeholographicstoragewiththeiradvantagesofwiderdynamicrang

6、eandcommercialavailabilityinlargesize．Itiswellknownthattheholographicinformationstoredinaphotorefractivecrystalisgraduallyerasedduringreadoutduetothedynamicnatureofphotorefractiveeffect．Thevolatili哆ofthestoreddatainPhotorefractivecrystalshasbecomeseriousobst

7、acletothepracticalrealizationofPhotorefractiveholographicmemories．ByusingdoublydopedLiNb03crystalswithdeep—dopedandshallow··dopedcenters，nonvolatileholographicstoragecanbeachievedinacompletelyopticalway,whichisknownastwo—centerortwo—colorholographicstorage．A

8、lthoughmultiplexinghologramshavebeenrealizedindoublydopedLiNb03crystals，therearestillalotofproblemssuchastheel-asureofrecordedhologramsbyUVlightandtherecordingscheduleforequaldiffractionefficien