论文部分内容阅读
顺电相钽铌酸钾锂（KLTN）晶体是近年发展起来的性能优异的新型电控光折变材料。在相变温度附近电光效应显著，是目前发现的具有最大二次电光系数的晶体，通过外加电场可以显著提升其光折变效应。目前，尚未有基于二次电光效应的顺电相KLTN晶体简并四波混频相位共轭特性的报道。因此，对顺电相KLTN晶体相位共轭特性进行研究将促进电控相位共轭器件的发展，具有重要的应用价值。 本文采用折射率椭球法描述了顺电相晶体中二次电光效应，讨论了顺电相晶体中的体相位光栅。由Maxwell方程出发，在泵浦光非耗尽和忽略吸收时，推导出顺电相晶体中基于二次电光效应的简并四波混频耦合波方程及其解，得到了其相位共轭反射率的表达式。并根据这个表达式，模拟了相位共轭反射率 R随泵浦光强比q、外加电场和有效电光系数的变化规律测量了KLTN晶体的基本物理性质，确定了其居里温度、透过性能及光激载流子类型。实验研究了温度、外加电场、写入光夹角等因素对顺电相KLTN晶体二波耦合衍射效率的影响。搭建了四波混频相位共轭光路，实现了电控相位共轭输出，得到了高达208％的相位共轭反射率。实验研究了相位共轭反射率随泵浦光与信号光光强比、外加电场和温度T的变化规律。介绍了光学全息的基本原理，在KLTN晶体中实现了二波耦合全息的存储和再现和相位共轭图像全息再现。由实验结果可知，KLTN晶体具有良好的全息存储与再现性能。