铌酸锂晶体窄带滤波器论文.pdf

南开大学硕士学位论文摘要随着光学与光子学技术的发展,窄带宽、高透射率(或反射率)、宽视场角、低成本、长寿命的滤波器的应用范围越来越广。例如用滤波器将太阳的发射光谱中H-q线分离出来以观察太阳活动。在光通信波分复用技术方面,将光学滤波器作为多路分离器。此外,窄带滤波器在激光雷达,高分辨率光谱等光学及光子学技术方面也是必不可少的。在光折变晶体中记录体光栅可以用于研制窄带滤波器。由于体光栅衍射效率对入射光波长有很强的依赖关系,只有特定波长范围内的光才会被体光栅衍射。因此可以利用光折变晶体中的体光栅制成具有高透射率(或反射率)、窄带宽的滤波器。本文主要以LiNb0。:Fe晶体中的体布喇格光栅为研究对象,着重对体全息光栅的热固定进行了理论和实验研究,主要完成了以下工作: 综述了光折变晶体中全息体布喇格光栅的热固定存储效率与寿命的研究历史及现状。随着研究的不断深入,对于晶体中获得较高的热固定效率及长的离子光栅寿命所需要的条件,如晶体的掺杂浓度、氧化还原状态,记录光栅的空间频率等有了比较明确的认识。在对离子光栅热固定的各个过程的动力学方程深入分析研究的基础上,对 Amnon Yariv的热固定动力学理论进行了改进,考虑了其忽略的动力学方程中的虚数部分,并进行合理的简化,数值模拟了不同氧化还原状态晶体里不同光栅频率下的在显影过程中呈现的不同振荡过程。并且获得了不同氧化还原晶体中热固定效率与光栅空间频率的关系曲线,实验中也得到与理论分析一致的结果。优化实验系统,采用最佳的记录及固定方式得到了居的最终衍射效率。测量了在118℃一150℃范圉内的质子光栅的寿命, 获得了高温和低温下不同的质子光栅暗衰减过程,。关键词:铌酸锂晶体。光学滤波器,体光栅,热固定。衍射效率。南开大学硕士学位论文 Abstract With thedevelopment ofOptics and Photonics,optical filters withnarrow band, hightransmission(refleetion)efficiency,low expense and long lifetime ale needed more and more example,narrow band optical filter isused insolar astronomy forseparating some particular wavelengths such asH—olinefrom thesolar spectra toobserve theactionofthe application is tobedemultiplexer for wavelength-division—munication,In other applications including laser,radar,spectroscopy,terrestrial remote sensing,narrow band filters are applied mostly. The volumehologram recorded inphotorefractive crystal can be used tofabricate optical filterwith hightransmission(reflection)and narrow very high dependence ofdiffractionefficiency OU inputwavelength,only thejust wavelength can bediffractedby thevolumehologram. This dissertationmainly studies on theBragg volume hologram inLiNbOa:Fe. Thethermal fixing ofthehologram were main researchwork andresultsWgTe asfollowings: Briefly introduced the history and the study status of the thermal fixing efficiency and thelifetimeofthe volume hologram inphotorefractive crystal,With the research more and more deeply,the opt