Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике - Петров М.П.
Скачать (прямая ссылка):
NBN (Гп
см
488 нм, Л ^ 1 мкм, Е0 = 0).
Таблица 10.4
Точечная группа mm2
г:
г:
0 0 Г13
0 0 r23
0 0 r33
0 ^42 0
rSl 0 0
0 0 0
283
В работе [10.192] показана возможность использования двухволнового взаимодействия в этом кристалле для создания малошумя-щего предусилителя в квантовом усилителе на парах меди. В [10.191 J наблюдалась генерация в кольцевом и линейном резонаторе на основе 2-волнового взаимодействия в NBN.
Качество обращения волнового фронта в стандартной схеме
4-волнового взаимодействия с независимыми пучками накачки (R 5%) и в схеме пассивного ОВФ с линейным резонатором (R да 1.5%) исследовано в [10.193],
10.6. Ниобат калия (KNb03)
При комнатной температуре KNb03 (точечная группа тт2) является сегнетоэлектриком с диэлектрическими константами еп = = 140, е22 = 1200, е33 = 40 при / = 100 кГц [10.194]. Этот кристалл оптически двухосный (гах = 2.280, п2 = 2.329, п3 = 2.169) и обладает весьма большими электрооптическими коэффициентами: г33 = = 64 ± 5, г13 = 28 + 2, /"зз — 1-3 + 0.5; — 380 zfc 50, г^ =
= 105 ± 13; 10-10 см-В'1 (Я = 633 нм) [10.195] (табл. 10.4).
Оптические и оптоэлектрические характеристики номинально чистого и допированного железом KNb03 изучались в [10.196].
Голографическая запись исследовалась как в допированных образцах KNb03 : Fe [10.197, 10.198], так и в номинально чистом восстановленном KNb03 [10.199, 10.200]. Стандартная геометрия голографической записи — ось с лежит в плоскости образца и в плоскости падения, световые пучки поляризованы также в плоскости падения. В работе [10.201] в восстановленных образцах KNb03 наблюдалась рекордно высокая чувствительность S"1 ~ 10~4 Дж-см'2 (к = 488 нм, А = 2 мкм).
В геометрии 2-волнового взаимодействия в KNb03 : Fe [10.196, 10.202—10.204] экспериментально достигнут коэффициент усиления Г да 11.5 см-1 (Я = 488 нм, А — 7 мкм, Е0 — 16 кВ-см-1), что, в частности, позволило получать в схеме 4-волнового взаимодействия ОВФ с Д я* 0.1 [10.203, 10.204].
В KNb03 может наблюдаться эффективная межмодовая (анизотропная) дифракция [10.205, 10.206], в частности, в геометрии анизотропной самодифракции [10.207].
В работе [10.208] экспериментально исследовались стационарные голографические токи в KNb03 : Fe.
10.7. Силикосилленит висмута (Bi12SiO20, BSO)
1. Физические свойства
1.1. Стандартная технология выращивания — метод Чохраль-ского из расплава смеси Bi203 и Si02 при температуре плавления около 900°С [10.209, 10.210].
1.2. Плотность 9.14-f-9.22 г-см-3, твердость по Моосу примерно 6 [10.112].
284
Рис. 10.2. Типичная кривая оптического поглощения недопированного BSO [10.213].
1.3. При комнатной температуре принадлежит к пространственной группе I 23 (точечная группа 23) с объемоцентрированной кубической ячейкой; a =
= 10.10433 (5) А [10.211].
1.4. Благодаря принадлежно-^
сти к кубической сингонии спон- ^ танной поляризацией не обла- У дает. 10
1.5. е = 56 [10.212].
1.6. Номинально чистые кри-
сталлы прозрачны, желтого цвета; ширина запрещенной зоны AW ж 3.154-3.25 эВ; типичная кривая оптического поглощения приведена на рис. 10.2 1
[10.212, 10.213]. Принято считать [10.213, 10.2141, что
плечо в спектре поглощения с йш < 3 эВ обусловлено локализованными энергетическими состояниями, расположенными около дна зоны проводимости с концентрацией N-q ~ 1019 см-3 и связанными с кислородными вакансиями, вызванными дефицитом Si [10.211].
1.7. п ж 2.54 при А, = 633 нм, дисперсия показателя преломления BSO исследована в [10.212]. Кристаллы оптически активны [10.215, 10.216] (табл. 10.5), встречаются как левовращающие, так и правовращающие модификации. Эффект Фарадея и электрогира-ция BSO исследованы в [ 10.215. ]
1.8. Матрица тензора t приведена в табл. 10.6. В соответствии, с [10.212] г41 = 5-10~10 см-В"1 при к = 633 нм, чему отвечает полуволновое напряжение Ux/2 = 3.9 кВ. Однако в литературе встреча-
Таблица 10.5 Оптическая активность BSO и BGO
к, мкм р. град, мм-1
BSO В GO
0.45 60.2 60.9
0.50 42.2 41.5
0.55 31.8 30.8
0.60 25.2 24.1
0.65 20.5 19.5
Лш ,э8
285.
Т а б л и ц а 10.6
Точечные группы 23,43/ге
8 0 0
ё: 0 е 0 t:
0 0 е
0 0 0
0 0 0
0 0 0
^41 0 0
0 ^ 41 0
0 0 Г*1
лотся также и несколько большие величины полуволнового напряжения BSO, приближенно равные 4-^4.5 кВ (см., например, [10.217]).
1.9. В спектральной области 400^-550 нм недопированный BSO является хорошим фотопроводником [10.212, 10.213] электронного типа [10.218]. Квантовый выход фотопроводимости р да 1 при X ^ ^ 500 нм и далее спадает примерно до 0.1 при 550 нм и до 0.01 при €50 нм [10.219, 10.220]. Характерное значение jat лежит в диапазоне
10~7-т-10-6 см2-В"1 (8.5-10"7 см2 - В-1 в [10.213], 1.4-10'7 см2-В-1 в [10.221 ], 5.2- 10_6см2.В-1 в [10.220]). Для BSO характерно наличие сложной структуры мелких уровней прилипания с концентрацией 1014—1015 см-3 [10.213, 10.222, 10.223]. Их наличие обусловливает увеличение фотопроводимости в красной области спектра после предварительной сине-зеленой засветки [10.222, 10.224], характерный для отдельных образцов медленный спад проводимости после выключения засветки, а также эффект ослабления обычной фотопроводимости после предварительного освещения инфракрасным светом [10.225].
