Mn:Fe:KTN晶體光折變效應(yīng)及其鐵電疇研究
本文選題:光折變效應(yīng) + Bragg光柵 ; 參考:《天津大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:鉭鈮酸鉀(KTN)晶體因其二次電光系數(shù)大、衍射效率高、電場響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),在電控全息光開關(guān)、光存儲、光偏轉(zhuǎn)及光聚焦等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文對雙摻雜錳鐵鉭鈮酸鉀(Mn:Fe:KTN)晶體的光折變效應(yīng)及其鐵電疇現(xiàn)象進(jìn)行了研究,所做的主要工作如下:(1)對單中心帶輸運(yùn)模型和雙中心帶輸運(yùn)模型進(jìn)行了理論研究,分析了在不同電壓、寫入光強(qiáng)、溫度及曝光時間下,單光束及雙光束照射時,Mn:KLTN晶體和Mn:Fe:KTN晶體電控光致折射率變化規(guī)律;跀(shù)字全息干涉技術(shù),可視化Mn:KLTN晶體和Mn:Fe:KTN晶體在片狀單光束照射及在不同寫入條件下的電控光致折射率變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析吻合。(2)基于顯微全息干涉技術(shù),原位可視化電控全息Bragg光柵的寫入與擦除過程,給出了在不同寫入電壓、再現(xiàn)電壓、環(huán)境溫度、退火速率及曝光時間下,光誘導(dǎo)折射率變化規(guī)律,以及衍射效率,并與理論結(jié)果進(jìn)行了比對。該研究成果為電控全息光開關(guān)的制作提供了最佳的寫入?yún)?shù)。(3)基于全息干涉法在Mn:Fe:KTN晶體內(nèi)寫入光子晶格,利用顯微全息干涉技術(shù)原位可視化晶格結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了理論分析。(4)利用偏振光成像法觀察晶體的鐵電疇,分析了疇壁取向、疇的熱電效應(yīng)、疇的自恢復(fù)、電疇反轉(zhuǎn)、疇的極化現(xiàn)象。給出了不同偏振光、外加電壓、環(huán)境溫度、退火速率下,疇的透射光場變化,并進(jìn)行了初步分析。該研究成果為疇的生長及控制提供了理論指導(dǎo)。
[Abstract]:Potassium tantalum (KTN) crystal has a wide application value in the fields of electronic controlled holographic optical switch, optical storage, light deflection and light focusing because of its high secondary electro-optical coefficient, high diffraction efficiency and fast electric field response. This paper studies the photorefractive effect and ferroelectric domain phenomenon of double doped ferromanganese tantalum and niobate (Mn:Fe:KTN) crystal. The main work is as follows: (1) a theoretical study of the single center band transport model and the dual center transport model is carried out. The change law of the electronic control refractive index of Mn:KLTN crystal and Mn:Fe:KTN crystal is analyzed at different voltage, writing intensity, temperature and exposure time, single beam and double beam irradiation, based on digital holographic interferometry, The experimental results are consistent with the theoretical analysis of the visual refractive index changes of the visual Mn:KLTN crystal and Mn:Fe:KTN crystal under single beam irradiation and different writing conditions. (2) based on the holographic interferometry, the writing and erasing of the in situ visual electronic holographic Bragg grating are presented, and the different writing voltages and the reproduced voltages are given. Environmental temperature, annealing rate and exposure time, light induced refractive index change law and diffraction efficiency are compared with the theoretical results. The research results provide the best writing parameters for the manufacture of electronic controlled holographic optical switch. (3) holographic interferometry is used to write photon lattice in Mn:Fe:KTN crystal, and the holographic interferometry technique is used. The lattice structure was visualized in situ, and the theoretical analysis was carried out. (4) the ferroelectric domain of the crystal was observed by polarized light imaging. The domain wall orientation, the thermoelectric effect of domain, the self recovery of domain, the domain reversal, the polarization of domain were analyzed. The transmission light fields of different polarized light, applied voltage, ambient temperature and annealing rate were given and carried out. The preliminary analysis provides theoretical guidance for domain growth and control.
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O734
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,本文編號:1921261
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