Фоторефрактивное рассеяние света в кристаллах ниобата лития тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

РГБ ОД ЗСМАЙ^ На правах рукописи

Сюй Александр Вячеславович

ФОТОРЕФРАКТИВНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

01.04.05-Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск 2000

На правах рукописи

Сюй Александр Вячеславович

ФОТОРЕФРАКТИВНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

01.04.05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск 2000

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения

Научный руководитель:

канд. физ.-мат. наук, доцент Ю.М. Карпец

Консультанты:

канд. физ.-мат. наук, профессор Д.С. Фалеев

канд. техн. наук, профессор О.Л. Рудых

Официальные оппоненты:

д-р физ.-мат. наук, профессор Б.С. Задохин

канд. физ.-мат. наук, доцент А.Б. Пагубко

Ведущая организация: Институт материаловедения ДВО РАН

Защита состоится " июня 2000 года в "¿¿^ часов на заседании диссертационного совета К 114.12.01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 630021, Хабаровск, ул.Серышева, 47, ауд.204.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан

мая 2000 года

Ученый секретарь диссертационного совета К 114.12.01 канд. техн. наук, доцент

Т.Н. Шабалина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Интенсивное развитие лазерной техники позволило реализовать многочисленные эксперименты в области нелинейной оптики. Практически любой эффект нелинейной оптики можно применить в информационных технологиях.для записи, хранения, обработки и передачи информации.

Значительное внимание уделяется исследованию сегнетоэлектриче-ских, фоторефрактивных сред и особенностям взаимодействия электромагнитного излучения с этими средами при различных внешних условиях. Фоторефракгивные среды являются наиболее перспективными для создания на их основе новых элементов информационной техники [1*61-

Одним из наиболее эффективных фоторефрактивных кристаллов является кристалл ниобата лития. Этот кристалл обладает высокими нелинейными, электрооптическими, пьезоэлектрическими, пироэлектрическими, фотовольтаическими свойствами, что обуславливает возможность его широкого применения в устройствах голографической записи информации, а также модуляции, дефлекции и преобразования частоты оптического излучения. Однако, хотя фоторефракгивный эффект, с одной стороны, позволяет осуществлять высокоэффективную топографическую запись информации, то с другой стороны, он же приводит к фазовым искажениям и ухудшению пространственной структуры лазерных пучков. Сильная деструкция световых пучков при прохождении оптического излучения через фоторефрактивные среды связана со значительным фоторефрактивным рассеянием света (ФРРС). В различных ситуациях ФРРС может по-разному влиять на пространственную структуру записываемой информации. В основном исследования фоторефрактивных кристаллов проводились с целью изучения их как голографической среды, и их голографических характеристик. В то же время исследованию различных "мешающих" оптических эффектов в кристаллах ниобата лития (ФРРС), легированных различными примесями, посвящено гораздо меньшее количество работ. В связи с этим актуален поиск и исследование новых разновидностей ФРРС в легированных кристаллах ниобата лития.

Цель и.задачи работы

Целью настоящей работы является исследование закономерностей и особенностей протекания фотовольтаического и фоторефрактивного

эффектов в кристаллах ниобата лития. При этом в диссертационной работе решались следующие задачи:...-я д,- ;Ал .к я.

- исследование протекания фотовольтаического эффекта в зависимости от поляризации и когерентности падающего излучения относительно полярной оси кристалла, и его предыстории;

исследование индикатрисы рассеяния при рднопучковой и двух-пучковой накамке;

- возможность управления индикатрисой рассеяния при помощи внутренних и внешних электрических полей;

- выявление новых оптических методов наблюдения оптически наведенных неоднородностей показателя преломления в образце.

Научная новизна работы . ^ ^ -

1. Обнаружены аномалии в протекании фотовольтаического эффекта в кристаллах ниобата лития с когерентным и некогерентным излучением. м.

2. Обнаружено, что характер скачков и,вид кривой зависимости фотовольтаического напряжения зависят от направления вектора электрической напряженности'лазерного излучения относительно полярной оси кристалла и предыстории образца. - ; :-;:. :

3. Показано, что после кратковременного закорачивания кристалла появляется фотовольтаическое напряжение, обусловленное предварительно наведенным внутренним электрическим полем. . .

4. Предложена методика исследования фоторефрактавных кристалл лов, заключающаяся в наблюдении коноскопических картин в широко-апертурных слаборасходящихся пучках излучения,гс помощью которых производится определение оптических характеристик кристаллов.

5. При облучении кристаллов ШЬОз:!^ происходит периодическая перекачка части энергии излучения из рассеянного в центральное пятно и обратно.

6. При наличии градиента температуры в кристалле обнаружены акустические сигналы "щелчки", обусловленные электрическим пробоем по поверхности образца.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе результаты и используем мые методы служат основой для создания новых нелинейно-оптических элементов и на их основе приборов нового типа, применяемых в открытых и волоконных оптических линиях связи, для создания новых запоминающих и других устройств.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях:

1) на международном симпозиуме (Первые Самсоновские чтения) "Принципы и процессы создания неорганических материалов", XajjaT ровск, 1998г.; ........,

2) на краевой научной конференции "Физика: фундаментальные, исследования, образование", ХГТУ, Хабаровск, 1998г.;

3) на 45 научной конференции, ХГПУ, Хабаровск, 1999г.;

4) на первой международной научной конференции творческой молодежи "Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в 21 веке", ДВГУПС, Хабаровск, 1999г.;

5)"на международной конференции молодых ученых и qne^anncTOB "Оптика-99", С.-Петербург, 1999г.;

6) на III региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов "ПДиММ-99", ИАПУ ДВО РАН , Владивосток, 1999г.;

7) на ХХХХИ всероссийской межвузовской .научно-технической конференции "Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики", Владивосток, 1999г.;

8) на научно-технической конференции "Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока", ДВГУПС, Хабаровск, 1999г.; , ,;

9) на XXXVIII' международной научной студенческой конференции "Студент и Haj/чно-технический прогресс", Новосибирск, 2000г.

Публикации и вклад автора

По результатам работы.,^ично автором и в соавторстве опубликовано 16 работ, список которых'приведен в конце автореферата. Автор принимал непосредственное5 участие в подготовке образцов и экспериментальной установки, постановке и проведении экспериментов, обработке и обсуждении результатов. Большая часть экспериментов проведена автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Текст диссертации изложен на 110 страницах, состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения и списка литературы, содержащего 127 наименований. Содержит 25 рисунков.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Характер скачков и кинетика роста фотовольтаического напряжения зависят не только от мощности лазерного излучения и типа примесей, а также от направления вектора электрической напряженности лазерного излучения относительно полярной оси кристалла и предыстории образца.

2. В оптических кристаллах в направлении, перпендикулярном полярной оси, помимо известных коноскопических фигур 6 виде двух семейств гипербол, существуют нестандартные, в виде окружностей, эллипсов и параллельных полос, наблюдаемые в широкоапертурных сла-борасходящихся пучках.

3. В кристаллах ниобата лития, легированных родием, при облучении когерентным излучением происходит периодическая перекачка части энергии излучения из рассеянного в центральное пятно и обратно, обусловленная видом примеси.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

, -Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость работы, определена цель диссертации, кратко изложено содержание работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору литературы по вопросам различных нелинейных оптических явлений и теневому методу по наблюдению за изменением показателя преломления среды. Рассмотрены различные модели, закономерности и механизмы фотовольтаического и фотореф-рактивного эффектов. Приведен обзор литературных данных по теоретическим и экспериментальным исследованиям фоторефрактивйогс рассеяния света, его разновидностей и особенностей.

Во второй главе приведены экспериментальные результаты'по ис-. следованию фотовольтаического эффекта в кристаллах ниобата литйя.

В параграфе 2.1 представлены экспериментальные результаты исследований фотовольтаического эффекта в нелегированных кристаллах ниобата лития.

Фотовольтаическое напряжение измерялось в направлении полярной оси кристалла, для этого электроды соединялись с входной емкостью электростатического вольтметра. В направлении, перпендикулярном полярной оси, напряжение не регистрируется.

В случае, когда вектор напряженности электрического поля е лазерного луча направлен вдоль т., а ось луча вдоль у, работает нелинейная компонента фотовольтаического тензора Р333. Она на порядок превышает компоненты Рш и Р222, чем и объясняется наибольший фотовольтаи-

ческий отклик [1]. При облучении нелегированных кристаллов ниобата лития лазерным излучением с длиной волны А=0,6328 мкм и мощностью Р=9 мВт наблюдается пилообразный подъем фотовольтаического напряжения до насыщения. Характер скачков фотовольтаического напряжения зависит от направления вектора е падающего лазерного (Я=0,6328мкм, Р=9мВт) излучения. Если вектор Ё лазерного излучения параллелен полярной оси кристалла, то наблюдаются скачки (вниз) фотовольтаического напряжения, обусловленные электрическим пробоем

по поверхности [2], если же вектор Ё расположен под углом 45°, то наблюдаются двойные скачки (вверх, а затем вниз); для направления вектора Ё перпендикулярно полярной оси скачки отсутствуют.

В нелегированных кристаллах, ранее подвергнутых воздействию лазерного' излучения,^появляются аномалии на кривой зависимости фотовольтаического напряжения от времени. Фотовольтаическое напряжение первоначально возрастает до определенного значения^затем плавно спадает до . нуля и снова растет до насыщения. Причем .величина достигаемого максимума и время первоначального подъема иЛ|последующего спада напряжения.до нуля находятся в пропорциональной зависимости от времени экспозиции.

В нелегированных кристаллах ниобата лития, которые предварительно облучались и затем были закорочены, на непродолжительное время, фотовольтаическое напряжение снова возрастает (без облучения) по такому же закону, что и при облучении (рис.1).

При совпадении

вектора е падающего излучения с направлением полярной оси кристалла зависимость 11(1) выглядит как при классическом фото-вольтаическом эффекте (рис.2 кривая 1), а

при £, перпендикулярном полярной оси (рис.2 кривая 2);проис-

1, мин

Рис. 1. Остаточное напряжение в кристалле ниобата лития после предварительного облучения,, излучением лампы накаливания в течение 1т2 ми, нут: 1 - после *к2 минут закорачивания кристалла; 2 - после 5 минут вторичного закорачивания; 3 -после третьего закорачивания кристалла в течение 5 минут"

ходит спад фотовольтаического напряжения.

При облучении нелегированных кристаллов ниобата лития некоге-

рентным излучением при различных направлениях вектора е падающе-

и, в

1.МИН

160

240

Рис.2. Зависимость фотовольтаического напряжения и от времени < в кристалле ШЬОз при поляризации падающего излучения относительно полярной оси: 1 - параллельной; 2 — перпендикулярной , , _______

го излучения по отношению к полярной оси кристалла скачки фотовольтаического напряжения отсутствуют, что связано со значительно меньшей плотностью мощности падающего излучения, чем для когерентного, а следовательно, локальные электрические поля в кристалле будут меньше.

В параграфе 2.2 представлены результаты исследования фотовольтаического эффекта в легированных кристаллах ниобата лития.

Зависимость фотовольтаического напряжения от времени в легированных кристаллах ниобата лития отличается от нелегированных тем, что при одинаковых мощностях падающего излучения фотовольтаиче-ское напряжение достигает меньших значений,, но на уровень насыщения по времени выходит раньше. ,уг;

Обнаружено, что фотовольтаический отклик проявляется в кристаллах ниобата лития, легированного примесями родия и рутения, гораздо слабее, фотовольтаическое напряжение меньше и растет дольше, чем в кристаллах с примесями железа.

В легированных кристаллах ниобата лития не наблюдается спада фотовольтаического напряжения в зависимости от времени для направления вектора е падающего излучения, перпендикулярного полярной оси.

Третья глава посвящена методам наблюдения фоторефрактивного эффекта.

В параграфе 3.1 рассматриваются методы диагностики кристаллов. На основе литературных данных теневой метод [3] рассматривается как метод по наблюдению дефектной структуры исследуемого объекта. Рассмотрены и обоснованы применения теневого метода., как наиболее чувствительного и неразрушаюицего при диагностике оптически наведенных дефектов в нелинейно-оптических кристаллах. Зависимость контраста освещенности от величины и характера дефекта исследуемой оптической среды позволила создать качественный метод по регистрации наведенных оптических неоднородностей.

В параграфе 3.2 описана экспериментальная установка по наблюдению за изменениями показателя преломления Дп, в которой используется когерентный источник света. Излучение последнего специальными объективами формируется в слабо расходящийся (-1°) широкоапертур-ный пучок световых! лучей. В этот пучок помещается плоскопараллельная кристаллическая плабтинка, находящаяся между скрещенными поляризаторами так, что полярная ось составляет угол равный 45 градусам с направлениями поляризации поляризатора и анализатора (для наилучшего контраста, так как составляющие обыкновенного и необыкновенного лучей в этом случае равны).

В таком варианте данный метод является разновидностью не только теневого метода, но и разновидностью метода, используемого для наблюдения коносколических фигур в оптических кристаллах, так как результат интерференции зависит не только от толщины кристалла и изменений показателя преломления л, но и зависит от угла наклона сла-борасходящихся (или сходящихся) лучей.

В параграфе 3.3 представлены несколько необычные коноскопиче-ские фигуры для оптических кристаллов ШЬОз, иГОз/ КОР в виде концентрических окружностей,, эллипсов и параллельных прямых (рис.3), полученные при помощй Предложенной установки. При наличии в кристалле неоднородностей показателя преломления, например, , возникших за счет фоторефракции, на фоне интерференционной коноскопиче-ской картины появляются теневые изображения дефектов.

Рис.3. Коноскопические картины в широкоапертурном пучке: а - ШЬОз^е, пучок лучей распространяется вдоль оси х; б - ШЬОз^е с наведенными оптическими неоднородностями; в, г - КОР, пучок лучей распространяется вдоль оси х, у соответственно 9'

В параграфе 3.4 приведены результаты исследований влияния тепловых и электрических полей на кристалл ниобата лития при наблюдении коноскопических фигур в сходящемся и параллельном пучках. Приложение электрического и теплового полей к кристаллу делает его дву-

осным. При наличии гради-| „ ента теплового поля проис-

ходит движение коноскопических линий, принадлежащих семейству гипербол. При локальном нагреве кристалла происходит движение верхних и нижних гипербол к центру и при их слиянии образуются боковые гиперболы, которые движутся от центра (рис.4.). При остывании кристалла движение гипербол происходит в обратной последовательно-

При наблюдении в широкоапертурном пучке также происходит изменение коноскопических картин под действием тепловых и электрических полей. Так, например, под действием локального теплового потока происходит смещение (искривление) коноскопических линий к источнику возбуждения. Приложение электрических полей (7-^-9 kB/см) к кристаллам ниобата лития приводит к скачкообразному смещению интерферен-ционны^Дтолос; при - отключении происходит медленная релаксация внутреннего электрического поля. Причем, если поле приложено локально, то видно искривление полос к области приложения поля, а если приложенное поле однородно, то движение полос поступательное. Величина смещения интерференционных полос находится в пропорциональной зависимости от приложенного электрического поля.

Как при неоднородном нагреве, так и прй остывании нелегированного кристалла ниобата лития регистрируются' звуковые "сигналы (щелчки), при этом коноскопическая картина изменяется скачком.

Данное явление объясняется пироэлекгрооптическим эффектом [4]. При нагреве за счет пироэлектрического эффекта возникает внутреннее электрическое поле в кристалле LiNb03 (при достижении критического значения происходит электрический пробой). В сзою очередь, создаваемое электрическое поле постоянно изменяет'показатель преломле-

ю

Рис.4. Коноскопическая картина кристалла □ЫЬОз у - среза, в сходящихся пучках, при воздействии теплового поля. Стрелками указано направление движения гипербол: а) при нагреве; б) при остывании -г

сти.

ния кристалла (электрооптический эффект), вследствие чего наблюдается изменение коноскопичёской картины.

В четвертой главе представлены экспериментальные результаты по исследованию ФРРС в легированных кристаллах ниобата лития.

В параграфе 4.1 приводятся результаты исследования ФРРС в зависимости от направления поляризации падающего лазерного излучения. При облучении лазерным излучением (Х=0,6328 мкм) кристаллов ниобата лития, легированного различными примесями, рассеяние происходит вдоль полярной оси кристалла, наблюдается спекл-структура [4].

Если направление вектора Ё падающей волны совпадает с направлением полярной оси кристалла, то сечение индикатрисы рассеянного излучения формируется в виде "восьмерки" (рис.5а), и со временем растет до насыщения; при этом процесс ФРРС сопровождается редкими скачкообразными уменьшениями всей картины или ее части, что связано с электрическим пробоем. Если же вектор е перпендикулярен полярной оси кристалла, то рассеянное излучение не приобретает форму растущей "восьмерки", а выглядят как растущие из центрального пятна дуги (рис.5б).

. В параграфе 4.2 рассматривается влияние внутренних и внешних электрических полей на вид и кинетику рассеяния. Так, например, для кристалла предварительно облученного, вид индикатрисы рассеянного излучения зависит от того, в какой области облучается кристалл. Если в области предварительного облучения, то сразу же появляется рассеянное излучение в том виде, в котором оно было при предварительном облучении. А если облучение производится в близлежащей области (порядка 1-г4 мм), то рассеяние происходит в той же динамике, но "петли восьмерки" изгибаются в направлении предварительно облученной области за счет созданного внутреннего электрического поля. В случае облучения на расстояниях больше чем 4 мм, на динамику и вид рассеяния предварительно созданное электрическое поле не влияет, Расстояния, на которых предварительно созданные-электрические поля 'влияют < на вид индикатрисы рассеяния, зависят от степени легированности кристалла и вида примеси.

При облучений кристалла в области, находящейся между предварительно облученными областями, динамика рассеяния, замедляется и

и

8

5см

1см

Рис.5. Вид рассеянного-излучения: а) вектор £ параллелен Р$; б) вектор е перпендикулярен Р5

а)

в)

Рис.6..; ВВДрассеянного излучения .при .наличии.наведённых внутренних электрических полей: а) начало 'облучения;' б) рассеянное излучение; в) схематичное изображение кристалла; О - область предва-; рительного облучения; • - область очередного облучения

рассеянное излучение приобретает форму креста (рис. 6). Сначала рассеяние. имеет круговую симметрию (рис. 6а), а со временем из него вырастают в направлении полярной оси,, петли восьмерки, но при этом также сохраняется и боковое рассеяние, перпендикулярное полярной оси (рис. 66).

При приложении внешнего электрического поля (7+9 кВ/см) сона-правлено полярной оси кристалла рассеянное излучение достигает больших размеров, нежели, . без внешнего поля и за более короткое врёмя, то есть в данном случае внешнее поле стимулирует процесс рассеяния. Если же внешнее элек-

/ трическое поле направлено проти-

воположно полярной оси кристалла, то процесс рассеяния замедляется и размеры рассеянного излучения достигают меньших значений, нежели без приложения электрического поля. При отключении электрического поля и последующем замыкании электродов, картина рассеянного излучения (скачком) уменьшается в размерах, что свидетельствует о влиянии внешнего электрического поля.

Процесс рассеяния не зависит от приложенного перпендикулярно полярной оси кристалла электрического поля, за исключением того," что угловая ширина рассеянного излучения становится уже, то есть более отчетливо вырисовывается "восьмерка".

Приложение электрического поля (70+90. кВ/см) вдоль распространения излучения (в направлении х, у) ускоряет процесс рассеяния (в 6+10 раз); насыщение индикатрисы рассеяния происходит за секунды (3+10 с). Таким образом, видом и кинетикой изменения индикатрисы рассеянного излучения можно управлять с помощью электрического поля.

В параграфе 4.3 представлены результаты исследований процессов перекачки энергии при ФРРС с однопучковой и двухпучковой лазерными накачками.

Обнаружено, что при однопучковой накачке неполяризованным лазерным излучением (Х=0,6328 мкм, Р=40 мВт) кристалла иыЬ03:ЯЬ сначала (в течении 1 мин) из центрального пятна, в полярном направлении кристалла, вырастает рассеянное излучение в виде восьмерки, в "лепестках" которой видна спекл-структура, затем (в течении ~ 2+3 мин) на фоне рассеянного излучения из того же пятна плавно вырастает еще

одна, малая "восьмерка", но меньших размеров и с яркой окантовкой (ореолом) -"туфельки" (рис.7). При непрерывном облучении данного кристалла происходит погасание ореола скачком (через 7-И0 мин. облучения), при этом увеличивается яркость и размер центрального пятна. Затем "туфельки" вновь плавно набирают яркие очертания, и в определенный момент (через 7-И0 мин.) снова исчезают, что связано с перекачкой энергии рассеянного излучения.

Рис.7. Схематичное Обнаружена и исследована перекачка изображение рассеянного энергии при двухпучковой накачке лазерным

^ГГ; 2- ^фелька""" -лучением (рис 8, о различными мощностями (Рп-9 мВт и Р2=40 мВт), угол между осями лучей составляет ЗОн-45 градусов, нормаль кристаллической пластинки расположена в плоскости лучей-и. делит угол ¡ между ними .пополам. Перекачка энергии рассеянного излучения происходит из маломощного луча в более мощный. Особенностью ФРРС'Лри двухпучковой накачке является то, что от маломощного луча индикатрйса рассеянного излучения развивается интенсивнее и достигает квазистационарного - состояния значительно раньше. Далее, с течением времени индикатриса рассеянного излучения от маломощного луча уменьшается, в то. время как от мощного постоянно увеличивается, и в определенный момент'они сравниваются по размерам, затем-происходит дальнейшее уменьшение и в итоге рассеянное излучение от маломощного луча -исчезает:-Остается рассеяное излучение только от мощного луча. Динамикаг перекачки энергии рассеянного излучения зависит от положения нормали к по-

Рис.8. Сечение индикатрисы рассеянного излучения при двухпучковой накачке лазерного излучения в кристалле ШЬОз^е (0.05%): а) начало рассеяния; б) выравнивание рассеянных излучений; в) конечное рассеяние; 1 - маломощный луч; 2 - мощный луч

верхности кристалла по отношению, косям, лучей накачки. Быстрее перекачка происходит при положении. нрр»мали1 кристалла параллельно направлению мощного луча,

Подтверждено, что образуется своеобразная топографическая запись изменений показателя преломления в кристалле ниобата лития, записанная лазерным излучением (^=0,6328 мкм), которую можно считывать излучением с той же длиной волны X. Причем при изменении угла наклона считывающего луча записанную информацию можно считывать по частям. Если же длина волны X считывающего луча отличается от X записывающего, то образуется теневая картина (с круговой симметрией рассеянного излучения). ФРРС в кристаллах ниобата лития, легированного железом происходит даже при маломощном излучении (порядка 1 мВт).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Характер скачков и вид кривой зависимости фотовольтаического

напряжения от времени зависят от направления вектора Е лазерного излучения относительно полярной оси и предыстории кристалла.

2. По предложенной методике, в широкоаппертурном слаборасходя-щемся пучке излучения, в одноосных оптических кристаллах, обнаружены коноскопические интерференционные картины, а также влияние на них электрических и тепловых полей.

3. При облучении фоторефрактивного кристалла двумя лазерными пучками реализуется перекёчка излучения из маломощного лазерного пучка в рассеянное излучение более мощного. Обнаружено, что при облучении кристалла LiNb03:Rh одним лазерным пучком происходит периодическая перекачка излучения из рассеянного излучения в центральное пятно и обратно.

4. Наведенная оптическая неоднородность показателя преломления в фоторефрактивном кристалле проявляется в виде теневой картины при считывании широкополосным излучением. При считывании лазерным излучением, с длиной волны равной длине волны записывающего, даже малой мощности (~ 0,1 мВт), вид картины фоторефрактивного рассеяния полностью восстанавливается. Возможно считывание записанной информации по частям, при изменении угла падения считывающего луча на наведенную неоднородность показателя преломления.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Кузьминов Ю.С. Ниобат и танталат лития - материалы для нелинейной оптики. - М.: Наука, 1975. - 228с.

2. Авакян Э.М., Алавердян С.А., Белабаев К.Г., Саркисов В.Х., Туманян K.M. Особенности наведенной оптической неоднородности в кри-

м

сталлах LiNb03 с примесью ионов железа IIФТТ. - 1978. - т.20. - №8. -с. 2428-2431.

3. Савельев Л.А. Теневые методы - М.: Наука, 1968. - 180с.

4. Otko A.I., Nosenko А.Е., Gumennyi R.M., Stasyuk I.V., Solskii I.M. Crystallooptical investigation of LiNb03 domain structure //Ferroelectric. -

1997.-V.191.-p.159-169.

5. Карпец Ю.М., Строганов В.И., Емельяненко A.B., Марченков Н.В. Спекл-структура излучения, рассеянного фоторефрактивным кристаллом // Оптика и спектроскопия. - 1989. - т.76. - №4. - С.982-986.

6. Лемешко В.В. Особенности фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. - Киев, 1989.-17с.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1.Сюй A.B., Гринкруг М.С. Современные методы диагностики кристаллов // Бюллетень научных сообщений.№2. - Хабаровск: ДВГУГЮ,

1998.-с. 52-54. - ■

-2. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Сюй A.B. Особенности фотовольтаиче-ского эффекта в нелегированных кристаллах Ниобата. лития II Тезисы докладов краевой научной конференции "Физика; фундаментальные исследования, образование". - Хабаровск: ХГТУ, 1998. - с. 61-62.

3. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Сюй A.B. Кинетика фотовольтаического эффекта в легированных и нелегированных кристаллах ниобата лития II Бюллетень научных сообщений №3. - Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - с. 8386. Г

4. Сюй A.B., Карпец Ю.М., Марченков Н.В. Исследование фотовольтаического эффекта в нелегированных, кристаллах ниобата литий II Межвузовский сборник научных трудов. "Нелинейные процессы в оптике". - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - с. 29-32.

5. Сюй A.B., Карпец Ю.М. Применение теневого метода при исследовании фоторефрактивного эффекта // Межвузовский сборник научных трудов. "Нелинейные процессы в оптике". - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. -с. 23-29.

6. Батожаргалов Б.Б., Сюй A.B. Фотовольтаический эффект в нелегированных кристаллах ниобата лития // Первая международная научная конференция творческой молодежи "Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в 21 веке". - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. -с. 113.

7. Максимов С.Л., Скоблецкая О.В., Сюй A.B. Фоторефрактивное рассеяние света в кристалле ниобата лития // Первая международная научная конференция творческой молодежи "Научно-техническое и экономи-

ческое сотрудничество стран ATP в 21 веке". - Хабаровск: ДВГУПС, 1999.-с. 114.

8. Карпец Ю.М., Сюй A.B. Фоторефракгивные процессы в кристаллах LiNb03 // Тезисы докладов международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-99". - С.-Петербург, 1999. - с. 65.

9. Криштоп В.В., Сюй A.B., Пасько П.Г. Оптическая активность в кристалле üNb03, наведенная градиентом теплового поля // Тезисы докладов международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-99". - С.-Петербург, 1999. - с. 154.

10. Сюй A.B., Криштоп В.В. Влияние теплового поля на оптические свойства кристалла LiNb03 // III Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов "ПДйММ-99". - Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1999.-с. 29.

11. Карпец Ю.М. Криштоп В.В., Сюй A.B. Наведение обратимых дефектов ИК-излучением в кристалла^ ниобата лития Н ХХХХИ Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция "Фундаментальные и прикладное вопросы физики и математики". - Владивосток, 1999. - с.

' 197-198..,

12. Ка^пёцЮ.М., Строганов В.И., Сюй A.B. Полосы равного показателя преломления в прозрачных кристаллах // Межвузовский сборник научных трудов "Нелинейная оптика". - Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - с. 6871. ;;. " ' , ■ .....-

13. Карпец Ю.М.., Ковалев С.А.', Рапопорт И.В., Сюй-A.B.:Спектры пропусканий' кристаллов ниобата лития.-Д Межвузовский сборник научных труд0В:;"НеЯинейная оптика". - Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - с. 57-60.

14. Карпеу Ю.М., Строганов В.И., Сюй,A.B. Коьщскопические,фигуры нового вида // Межвузовский сборник,научных трудов "Нелинейная оптика". - Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - с. 60-63. „,'.; >,lir^oov-

15. Сюй A.B. Коноскопические картины в широкоапертурных пучках с малой расходимостью // Тезисы докладов XXXVIII международной научной студенческой ' конференции "Студент и научно-технический прогресс". - Новосибирск, 2000. - ч.1 - с. 77.

16. Карпец Ю.М., Марченков Н.В., Сюй A.B. Переполяризация сегне-тоэлектрических кристаллов под влиянием внешних воздействий // Бюллетень научных сообщений №4. - Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - с. 22-23.

)б

Сюй Александр Вячеславович.

ФОТОРЕФРАКТИВНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.

* * *

ЛР №021068 от 1.08.96 г. ПЛД №79-19 от 19.01.00 г.

Подписано в печать 21.04.00. Печать офсетная. Бумага тип. №2. Формат 60x84/16.

Печ. л. 1,0. Зак. 130. Тираж 100.

* * *

Издательство ДВГУПС.

680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФОТОРЕФРАКЦИЯ, ФОТОРЕФРАКТИВНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА, ТЕНЕВОЙ МЕТОД.

1.1. Фотовольтаический эффект.

1.2. Фоторефрактивный эффект.

1.3. Фоторефрактивное рассеяние света (ФРРС).

1.4. Теневой метод.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ.

2.1. Фотовольтаический эффект в нелегированных кристаллах ШЬОз.

2.2. Фотовольтаический эффект в легированных кристаллах

ШЬОз.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ ФОТОРЕФРАКЦИИ.

3.1. Методы диагностики кристаллов.

3.2. Экспериментальная установка по наблюдению за изменениями показателя преломления.

3.3. Коноскопические картины в широкоапертурных пучках с малой расходимостью.

3.4. Влияние тепловых и электрических полей на коноскопические фигуры в одноосных кристаллах.

ГЛАВА 4. ФОТОРЕФРАКТИВНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА С ЛАЗЕРНОЙ

НАКАЧКОЙ (ФРРС).

4.1. Зависимость ФРРС от поляризации падающего излучения относительно полярной оси кристалла.

Интенсивное развитие лазерной техники позволило реализовать многочисленные эксперименты в области нелинейной оптики. Практически любой эффект нелинейной оптики можно применить в информационных технологиях: запись, хранение, оптическая обработка и передача информации [1,2,118].

В настоящее время сегнетоэлектрические среды нашли широкое применение в науке и технике. Значительное внимание уделяется исследованию сегне-тоэлектрических, фоторефрактивных (то есть способных изменять показатель преломления под действием света) сред и особенностям взаимодействия электромагнитного излучения с этими средами при различных внешних условиях. Фоторефрактивные среды являются наиболее перспективными для создания на их основе новых элементов информационной техники [88, 118].

При взаимодействии электромагнитного излучения и фоторефрактивных сред в последних реализуются одновременно несколько оптических эффектов, которые между собой взаимосвязаны. Под действием оптического излучения происходит заброс электрона в зону проводимости (фотопроводимость). Электроны из-за отсутствия центра симметрии среды перемещаются в направлении полярной оси кристалла, а затем закрепляются на особых уровнях. Таким образом возникают огромные электрические поля (фотовольтаический эффект) [13, 17, 88]. Под действием возникшего электрического поля в образце изменяется показатель преломления Дп (фоторефрактивный эффект) [9, 12, 57], вследствие чего луч света, проходящий через область с измененным показателем преломления Ап, изменяет свою траекторию - отклоняется, рассеивается (фоторефрак-тивное рассеяние света) [55-78].

Одним из наиболее эффективных фоторефрактивных кристаллов является кристалл ниобата лития. Этот кристалл обладает уникальным сочетанием оптических, электрооптических, пьезоэлектрических, пироэлектрических, фото-вольтаических свойств [1, 2, 88], что предопределило его широкое применение в квантовой электронике, улыраакустике и измерительной технике в качестве модуляторов лазерного излучения, нелинейных оптических элементов, акустических линий задержек и датчиков теплового и ядерного излучений, в устройствах голографической записи информации. Благодаря фоторефрактивному эффекту, сегнетоэлектрики как светочувствительные среды обладают целым рядом существенных достоинств:

1) высокая разрешающая способность (свыше 2000 лин мм"1);

2) объемный и фазовый характер записываемых голограмм, что обуславливает высокую дифракционную эффективность (практически до 100%);

3) реверсивность;

4) длительное время хранения информации.

Кроме того, они допускают термическое и электрическое фиксирование голограмм это позволяет в дальнейшем производить неразрушающее считывание, возможность селективного оптического стирания голограмм, управление дифракционной эффективностью голограммы внешним электрическим полем, а также запись в режиме многофотонного поглощения, что позволяет производить запись информации слабым световым пучком при одновременной подсветке мощным лазерным лучом, а в дальнейшем - неразрушающее считывание. Однако, хотя фоторефрактивный эффект, с одной стороны, позволяет осуществлять высокоэффективную голографическую запись информации, то с другой стороны, он же приводит к фазовым искажениям и ухудшению пространственной структуры лазерных пучков. Сильная деструкция световых пучков при прохождении оптического излучения через фоторефрактивные среды связана со значительным фоторефрактивным рассеянием света (ФРРС). В различных ситуациях ФРРС может по-разному влиять на пространственную структуру записываемой (считываемой) информации. В настоящее время считается установленным, что различные оптические повреждения и фоторефрак-тивное рассеяние света в нелинейных фоторефрактивных кристаллах обусловлены тем, что в области облучения возникает электрическое поле, за счет которого происходит изменение показателя преломления. В основном, исследования фоторефрактивных кристаллов проводились с целью изучения их характеристик с точки зрения голографической среды. В то же время исследованию различных "мешающих" оптических эффектов в кристаллах ниобата лития (ФРРС), легированных различными примесями, посвящено гораздо меньшее количество работ. В связи с этим актуален поиск и исследование новых разновидностей ФРРС в легированных кристаллах ниобата лития.

Наиболее ярко эффекты фоторефракции и фоторефрактивного рассеяния света, а также сопутствующие эффекты, выражены в кристаллах ЬШЮз.

В настоящей работе использовались образцы кристаллов ниобата лития, нелегированные и легированные железом 0,05^0,3 % весовых, которые вырезались из буль, выращенных методом Чохральского, в виде прямоугольных пластин толщиной от 0,67 до 2,0 мм с однородным распределением примесей в кристаллах. Кристаллы были предоставлены Кидяровым Б.И. (Институт физики полупроводников, г. Новосибирск), уже вырезанные с ориентированными гранями вдоль кристаллофизических осей х, у, ъ, соответственно. Грани образцов полировались в соответствии со стандартными требованиями, предъявляемыми к обработке оптических и лазерных элементов.

В реальных кристаллах из-за возможной разориентации различных частей кристалла (блочность), наличия оптических неоднородностей, связанных с примесями и механическими напряжениями, оптические оси в различных частях кристалла могут иметь различную ориентацию относительно граней кристаллов. Поэтому предварительно проверялось качество кристаллов по коно-скопической методике и определялась возможность использования их для измерений.

Если кристалл был относительно совершенен, то есть разориентировка оптических осей в различных частях была незначительной, то коноскопическая картина, получаемая при прохождении света через систему поляроид - кристалл - поляроид (при соответствующей ориентировке кристалла), представляла собой крест, практически неотличимый от идеального. Образцы, прошедшие такую предварительную подготовку, отжигались в печи при 170° С и использовались для дальнейших измерений.

Целью настоящей работы является исследование закономерностей и особенностей протекания фотовольтаического и фоторефрактивного эффектов в кристаллах ниобата лития. При этом в диссертационной работе решались следующие задачи:

1) исследование протекания фотовольтаического эффекта в зависимости от поляризации и когерентности падающего излучения относительно полярной оси кристалла и его предыстории;

2) исследование индикатрисы рассеяния при однопучковой и двухпучковой накачке;

3) возможность управления индикатрисой рассеяния при помощи внутренних и внешних электрических полей;

4) выявление новых оптических методов наблюдения оптически наведенных неоднородностей показателя преломления в образце.

Таким образом, основное внимание в работе уделено исследованию нелинейных оптических эффектов в кристаллах ниобата лития.

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы служат основой для создания новых нелинейно-оптических элементов и, на их основе, приборов нового типа, применяемых в открытых и волоконных оптических линиях связи, для создания новых запоминающих и других устройств.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, содержащего 127 наименований. Работа содержит 110 страниц, включая 25 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Наведенная лазерным излучением неоднородность показателя преломления, при считывании широкополосным излучением проявляется в виде теневой картины ФРРС. При считывании лазерным излучением даже малой мощности, с длиной волны равной длине волны записывающего излучения, вид картины фоторефрактивного рассеяния полностью восстанавливается.

2. При облучении фоторефрактивного кристалла двумя лазерными пучками реализуется перекачка энергии излучения из менее мощного лазерного пучка в рассеянное излучение более мощного.

3. В кристаллах 1л№>Оз:Ш1 при однопучковой лазерной накачке происходит периодическая перекачка части энергии излучения из рассеянного в центральное пятно и обратно.

4. Индикатрисой ФРРС можно управлять с помощью внешнего электрического поля. На вид индикатрисы рассеяния влияет также наличие локальных внутренних электрических полей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Фотовольтаический эффект в сегнетоэлектрических кристаллах приводит к изменению показателей преломления пх, пу, п2. Эти изменения происходят в зависимости от геометрии эксперимента, какая из компонент фотовольтаического тензора дает основной вклад. При этом кристалл может становиться двуосным.

2. Выявлена зависимость формы скачков фотовольтаического напряжения от поляризации падающего излучения. Поведение кривой зависимости фотовольтаического напряжения от времени в нелегированных (чистых) кристаллах связано с состоянием образца и его предысторией.

3. Зафиксирован рост фотовольтаического напряжения на гранях кристалла ниобата лития вдоль его полярной оси (без облучения) после предварительного облучения и кратковременного закорачивания. Рост напряжения происходит примерно по такому же закону, что и при облучении -«эффект зарядки конденсатора с нелегированным кристаллом ниобата лития».

4. Предложена новая методика наблюдения оптических неоднородностей показателя преломления в фоторефрактивных кристаллах, в широко-апертурных пучках с малой расходимостью.

5. Получены необычные коноскопические картины в широкоапертурном пучке лучей с малой угловой расходимостью в виде колец, эллипсов и параллельных полос.

6. Изучено влияние внешних электрических и тепловых полей на коноскопические картины в одноосных нелинейно-оптических кристаллах.

7. Обнаружено, что в кристаллах 1лМЮ3:Ш1 происходит периодическая перекачка части энергии излучения из рассеянного в центральное пятно и обратно.

8. При облучении фоторефрактивного кристалла двумя лазерными пучками с различными мощностями реализуется перекачка энергии излучения из менее мощного лазерного пучка в рассеянное излучение более мощного. Такой процесс является не традиционным и обычно не наблюдается. Перекачка почти всегда осуществляется из более мощного в менее мощный пучок излучения.

9. Наличие градиента теплового поля вызывает в пироэлектрике (ниобат лития) звуковые сигналы, «щелчки», причиной которых является электрический пробой в кристалле.

10. Записанная голографическая информация о ФРРС считывается излучением с той длиной волны, на которой была произведена запись. Возможно считывание информации по частям, изменяя угол падения считывающего луча по отношению к оси, вдоль которой была произведена запись голограммы. Считывание информации не происходит при некогерентном излучении считывающего луча.

11. По смещению интерференционных полос, наблюдаемых в широкоапер-турном пучке лучей с малой расходимостью, при приложении электрического поля можно определять его величину без электроизмерительных приборов (оптическими методами). * *

В заключение автор выражает глубочайшую признательность и благодарность Карпецу Юрию Михайловичу за постоянное научное руководство и помощь, оказанную при выполнении работы.

Автор благодарит также Строганова Владимира Ивановича и Фалеева Дмитрия Серафимовича за стимулирующее обсуждение результатов работы, ценные советы и рекомендации.

1. Кузьминов Ю.С. Ниобат и танталат лития - материалы для нелинейной оптики. - М.: Наука, 1975. - 228с.

2. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982. - 400с.

3. Волк Т.Р., Греков А.А., Косоногов Н.А., Фридкин В.М. Влияние освещения на доменную структуру и температуру Кюри в ВаТЮз // ФТТ. 1972. -Т.14. - С.3214-3218.

4. Glass A.M., von der Linde D., Negran T.J. High voltage bulk photovoltaic effect and photorefractive process // Appl. Phys. 1974. - V.25. - №4. - P.233-235.

5. Фридкин B.M., Верховская K.A., Попов Б.К. Эффекты аномально больших фотонапряжений в сегнетоэлектриках-полупроводниках // ФТП. 1977. -Т.П. -№1 - С.135-143.

6. Верховская К.А., Лобачев А.Н., Попов Б.Н., Пополитов В.И., Пескин В.Ф., Фридкин В.М. Эффект аномально больших фотонапряжений в ортониобате сурьмы // Письма ЖЭТФ. 1976. - Т.23 - №9. - С.522-523.

7. Glass A.M., von der Linde D. Dependence of refractive index from lighting // Ferroelectrics. 1976. - V.10. - P.163.

8. Ashkin A., Boyd C.D., Dziedzic T.M. et al. Photorefractive effect in crystals // Appl. Phys. Lett. 1966. - V.9. - P.72.

9. Леванюк А.П., Осипов B.B. Механизмы фоторефрактивного эффекта // Известия АН. СССР, сер. физ. 1977. - Т.41. - С.752-770.

10. Glass A.M., von der Linde D., Auston D.H., Negran T.J. Investigations photorefractive properties of niobate lithium crystals // Journal of Electronics Materials. -1975. V.4. -P.915.

11. Fridkin V.M., Popov B.N., Verchovskaya K.A. Investigation photovoltaic effect in KDP crystals // Appl. Phys. 1977 - V. 16. - P. 182-291.

12. Chen F.S. Optically induced change of refractive indices in LiNb03 and LiTa03 // J. Appl. Phys. 1969. - Y.40. - № 8. - P.3389-3396.

13. Белинчер В.И., Стурман Б.И. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии // УФН. 1980. - Т.130. - № 3. - С.415-458.

14. Glass A.M., Auston D.H. Excited state dipole moments of impurities in piroelectrics crystals and their applecations // Ferroelectrics. 1974. - V. 7. -P.187-189.

15. Glass A.M., von der Linde D., Auston D.H., Negran T. Excited state polarisation and bulk photovoltaic effect // J. Electron. Mater., 1975. V.40. - № 5. - P.915-943.

16. Fridkin V.M., Grekov A.A., Iona P.V., Savchenko E.A., Rodin A.J., Verkhovskaya K.A. Photoconductivity in certin ferroelectrics // Ferroelectrics -1974. V.8.-P.433.

17. Фридкин B.M., Попов Б.Н. Аномальный фотовольтаический эффект в сегне-тоэлектриках // УФН. 1978. - Т.124. - № 4. - С.657-671.

18. Fridkin V.M. The possible mechanism for the bulk photovoltaic effect and optical damage in ferroelectrics // Appl. Phys. 1977. - V.13. - P.357-538.

19. Белинчер В.И., Малиновский B.K., Стурман Б.И. Фотогальванический эффект в кристаллах с полярной осью // ЖЭТФ. 1977. - Т.73. - №8 - С.692-699.

20. Белинчер В.И., Канаев И.Ф., Малиновский В.К., СтурманБ.И. Фотоиндуци-рованные токи в сегнетоэлектриках // Автометрия. 1976. - Т.4. - С.23-28.

21. Belincher V.I. Spase oscillating photocurrent in cristal without simmetry center // Phys. Lett. 1978. - V.66. - № 2. - P.213-216.

22. Белинчер В.И. Пространственно осциллирующий фототок в кристаллах без центра симметрии // Препринт № 75, ИАиЭ СО АН СССР. Новосибирск, 1977.

23. Ивченко Е.А., Пикус Г.Е. Новый фотогальванический эффект в гиротроп-ных кристаллах // Письма в ЖЭТФ. 1978. - Т.27. - С.640-643.

24. Канаев И.Ф., Малиновский B.K. Фотогальванический и фоторефрактивный эффекты в кристаллах ниобатат лития // ФТТ. 1982. - Т.24. - № 7. - С.2149-2158.

25. Fridkin V.M., Popov B.N., Verkhovskaya К.А. Effect of anomalous bulk photovoltage in ferroelectrics // Phys. stat. sol. 1977. - V.39. - № 1. - P. 199-201.

26. Греков A.A., Малицкая M.A., Спицина В.Д., Фридкин В.М. Фотосегнето5 6 7электрические эффекты в сегнетоэлектриках-полупроводниках типа ABC с низкотемпературными фазовыми переходами // Кристаллография. 1970. -Т.15. - № 3. - С.500-509.

27. Gunter F., Mecheron F. Photorefractiv effects and photocurrents in KNb03:Fe// Ferroelectrics. 1978. - V.18. - № 1-3. - P.27-38.

28. Ионов П.В., Попов Б.Н., Фридкин В.М. Температурная и спектральная зависимости фотовольтаического тока в сегнетоэлектриках // Изв. АН СССР: сер. физ. 1977. - Т.41. - № 4. - С.771-774.

29. Иванов П.Б., Шипатов Э.Т. Аномальный вольтаический эффект в полупро-водниках-сегнетоэлектриках при облучении кристаллов ионизирующим излучением // ФТТ. 1979, - Т.21. - № 5. - С.1565-1567.

30. Kratzin Е., Kurz Н. Photorefractive and photovoltaic effects in doped LiNb03 // Optic acta. 1977. - V.24. - № 4. - P.475-482.

31. Белобаев К.Г., Марков В.Б., Одулов С.Г. Фотовольтаический эффект в вос-тановленных кристаллах ниобата лития // ФТТ. 1978. - Т.20. - №8. -С.2520-2522.

32. Канаев И.Ф. Исследования механизмов фоторефракции в кристаллах ниобата лития. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск: ИАиЭ СО АН СССР, 1980.

33. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Аномально сильное влияние электродов на фотогальванический ток в кристаллах LiNb03 // Автометрия. 1995. - № 5. - С.3-9.

34. Канаев И.Ф., Малиновский В.К., Новомлинцев А.В., Пугачев A.M. Природа ограничения пространственного разрешения при записи голограмм в кристаллах LiNbCb// Автометрия. 1996. - № 3. - С.З -15.

35. Волк Т.Р. Фотосегнетоэлектрические явления в фоторефрактивных сегнето-электриках. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, д.ф.-м.н. Москва:, 1996.

36. Лазарев В.Г. Объемный фотовольтаический эффект и нетермализованные носители. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, к.ф.-м.н. М.: ЖАН, 1985.

37. Погосян А.Р. Объемный фотовольтаический эффект и фотогальваномагнит-ные явления в кристаллах иодата и ниобата лития. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, к.ф.-м.н. М.: Институт кристаллографии, 1983.

38. Ashkin A., Boyd G.D., Diedzic J.M., Smith R.G., Ballman A.A., Levinstein H.J., Nassau K. Optically induced refraktive index inhomogeneities in LiNbOs // Appl. Phys. Letters. 1966. - V.9. - P.72-80.

39. Chen F.S., Geusic Geusic J.E., Kurts S.K., Skinner J.G., Wemple S.H. Light modulation and beam deflection with potassium tantalat-niobate crystals // J. Appl. Phys. 1966. - Y.37. - № 1. - P.388-398.

40. Chen F.S., La Macchina J.T., Fraser D.B. Holographic storfge in LiNb03 // Appl. Phys. Lett. 1968. - V.13. - P.223-227.

41. Jonston W.D. Optical index damage in LiNb03 and other pyroelectric insulatore// J. Appl. Phys. 1970. - V.41. - № 8. - P.3279-3282.

42. Amodei J.J., Staebler D.L. Mehanisms photorefractive effect // RCA Rev. 1972. - V.33.-P.71-76.

43. Amodei J.J. Electron diffusion effect during holographic recordiny in insulators // Appl. Phys. Lett. -1971. V.18. - P.22-25.

44. Staebler D.L., Amodei J.J. Coupled wave analysis of holographic storage in LiNb03// J. Appl. Phis. - 1972. - V.43. - № 3. - P.1042-1049.

45. Auston D.H., Glass A.M., Ballman A.A. Optical rectification by impurities in polar crystals // Phys. Rev. Lett. V.28 - № 14. - P.897-900.

46. Glass A.M., Auston D.H. Excited state polarisation effect in LiNb03 // Optics Comm.- 1972. V.5. - P.45-51.

47. Леванюк А.П., Осипов B.B. К теории оптического искажения в сегнето- и пироэлектриках // Изв. АН СССР: Сер. физ. 1975. - Т.39. - С.686-689.

48. Levanyuk А.Р., Osipov V.V. Optical distortion in crystals // Phys. Stat. Sol. -1976. V.35. - № 2. - P.605-614.

49. Леванюк А.П., Осипов B.B. К теории фотоиндуцированного изменения показателя преломления // ФТТ. 1975. - Т.17. - № 15. - С.3595-3602.

50. Леванюк А.П., Осипов В.В. Механизм фоторефрактивного эффекта // Изв. АН СССР: сер. физ. 1977. - Т.41. - № 4. - С.752-769.

51. Пашков В.А., Соловьёва Н.М., Ангерт Н.Б. Наведённая оптическая неоднородность в ниобате лития во внешнем электрическом поле // ФТТ. 1979. -Т.21. - № 1. - С.92-95.

52. Леванюк А.П., Уюкин В.М., Пашков В.А., Соловьёва Н.М. Механизмы фоторефрактивного эффекта в ниобате лития с железом // ФТТ. 1980. - Т.22. -№4.-С.1161-1169.

53. Von der Linde, Glass A.M. Photorefractive effects for reversible holographic storage of information // Appl. Phys. 1975. - P. 163-192.

54. Данилов A.A., Семенов A.B., Сидоров B.A. Тезисы 4 Всесоюзной конференции «Оптика лазеров» Ленинград, 1983, 236с.

55. Phillips W., Amodei J.J., Staebler D.L. Optical and holographic storage properties of transition metal doped lithium niobate // RCA Rev. 1972. - V.33. - № 3. -P.94-109.

56. Kanaev I.F., Malinovski V.K.,Sturman B.I. Investigation on photoinduced scattering in LiNb03 crystals // Opt. Comm. 1980. - V. 34. - № 1. - P.95-100.

57. Magnusson R., Gaylord T. Laser scattering indiced holograms in LiNb03 // Appl. Opt. 1974. - V.13. - № 7. - P.1545-1548.

58. Обуховский В.В. Процессы фоторефрактивного рассеяния света в кристаллах. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, д.ф.-м.н. Киев: Киевский гос. универс., 1989. - 24 с.

59. Авакян Э.М., Белабаев К.Г., Одулов С.Г. Поляризационно-анизотропное светоиндуцированное рассеяние в кристаллах LiNbOs:Fe // ФТТ. 1983. -Т.25. - В. 11. - С.3274-3281.

60. Обуховский В.В. Природа фотоиндуцированного рассеяния света в сегнето-электрических кристаллах // Укр. физ. журнал. 1989. - Т.34. - № 3. - С.364-368.

61. Бережной А. А. Индуцированная оптическая анизотропия в фоторефрактив-ных кристаллах // Оптический журнал. 1995. - № 1. - С.6-23.

62. Обуховский В.В., Стоянов А.В., Лемешко В.В. Фотоиндуцированное рассеяние света на флуктуациях фотоэлектрических параметров среды // Квантовая электроника. 1987. - Т. 14. -№ 1. - С. 113-121.

63. Zhang G., Li Q.X., Но P.P., Alfano R.R. Degenerate simulated parametric scattering in LiNb03:Fe // Opt. Soc. Am. 1987. - V.3-B. - № 6. - P.882-885.

64. Новое параметрическое рассеяние света голографического типа в ШГЮз/К.ПБелабаев, И.Н.Киселева, В.В.Обуховский и др. // ФТТ. 1986. -Т.28. - № 2. - С.575-578.

65. Odulov S., Belabaev К., Kiseleva I. Degenerate stimulated parametric scattering in LiTa03// Opt. Lett. 1985. - V.10. - № 5. - P.342-346.

66. Обуховский B.B., Стоянов A.B. Объемный заряд в сегнетоэлектриках как механизм фотоиндуцированного рассеяния света // ФТТ. 1987. - Т.29. - № 10. - С.2919-2926.

67. Grousson R., Mallick S., Odulov S. Amplified backward scattering in LiNb03:Fe // Opt. Comm. 1985. - V.51. - № 5. - P.342-346.

68. Новиков А.Д., Одулов С.Г., Обуховский B.B., Стурман Б.И. Взрывная неустойчивость" и оптическая генерация в фоторефрактивных кристаллах // ПЖЭТФ. 1986. - Т.44. - № 9. - С.418-421.

69. Обуховский В.В., Лемешко B.B. Четырехволновое кросс-рассеяние света в кристаллах// ПЖТФ. 1986. - Т.12. - № 16. - С.961 -966.

70. Обуховский В.В., Лемешко В.В. Четырехволновое кросс-рассеяние света в кристаллах ниобата лития // Укр. физ. журн. 1987. - Т.32. - № 11. - С.1663-1668.

71. И.Н.Киселева, С.Г.Одулов, О.И.Олейник, В.В.Обуховский Фотоиндуциро-ванная дисперсия света в кристаллах при бигармонической накачке // Укр. физич. журнал. 1986. - Т.31. - № 11. - С.1682-1686.

72. Лемешко В.В., Обуховский В.В. Домены в фотовозбужденном LiNb03:Fe II ФТТ. 1988. - Т.30. - № 6. - С.1614-1618.

73. Лемешко В.В. Особенности фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития. Автореферат диссертации на соиск. уч. степени к.ф,-м.н. Киев: Киевский гос. универс., 1989. - 17 с.

74. Обуховский В.В., Лемешко В.В. Автоволны фотоиндуцированного рассеяния света//ПЖТФ. 1985. - Т.П. -№ 22. - С.1388-1393.

75. Степанов С.И., Петров М.П., Камшилин A.A. Дифракция света с поворотом плоскости поляризации на объемных голограммах в электрооптических кристаллах // ПЖТФ. 1977. - Т.З. - № 7. - С.849-854.

76. Забродин К.Н., Пенин А.Н. Динамика параметрического рассеяния света го-лографического типа // Квантовая электроника. 1991. - Т.18. - №5. - С.622-626.

77. Авакян Э.М., Белабаев К.Г., Киселева И.Н., Одулов С.Г., Ренкачишская Е.И. Вырожденное четырехволновое параметрическое рассеяние с поворотом плоскости поляризации в кристаллах танталата лития // Укр. физич. журнал. 1984.-Т. 29. - № 5. - С.790.

78. Обуховский В.В. Параметрическое рассеяние света голографического типа // Укр. физич. журнал. 1986. - Т.31. - № 1. - С.67-74.

79. Винецкий B.JI., Кухтарев Н.В., Одулов С.Г., Соскин М.С. Динамическая самодифракция когерентных световых пучков // УФН. 1979. - Т. 129. - № 1. -С.113-138.

80. Вартанян Э.С., Овсепян Р.К. О поверхностном характере скачков наведенного изменения показателя преломления в ниобате лития // Квантовая электроника. 1979. - Т. 6. - № 11. - С.2455-2456.

81. Дабижа Т.А., Богомолов A.A., Рудяк В.М. Скачкообразные процессы переполяризации в сегнетоэлектрических монокристаллах, вызванные воздействием фокусированного лазерного излучения // Изв. АН СССР, сер. Физ. -1981. Т. 45. - № 9. - С. 1635-1639.

82. Кочев К.Д. Эффект оптического искажения в сегнетоэлектрическом кристалле наобата бария-стронция. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва: ИК АН СССР, 1975.

83. Glass A.M., Von der Linde. Photoinductive and excited state dipole mechanisms for optical storage in pyroelectrics // Ferroelectrics. 1976. - V.10.- P.163-166.

84. Савельев Л.А. Теневые методы. M.: Наука. - 1968. - 180с.

85. Максутов Д.Д. Изготовление и исследование астрономической оптики. Л.-М.: Машиностроение - 1984. - 272с.

86. Холдер Д., Норт Р. Теневые методы в аэродинамике, пер. с англ. М.: Наука. - 1966. - 260с.

87. Фридкин В.М. Фотосегнетоэлектрики. М.: Наука, 1979. - 264с.

88. Стурман Б.И., Фридкин В.М. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления. М.: Наука. - 1992. - 208с.

89. Сюй A.B., Гринкруг М.С. Современные методы диагностики кристаллов // Бюллетень научных сообщений №2. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - С.52-54.

90. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Сюй A.B. Особенности фотовольтаического эффекта в нелегированных кристаллах ниобата лития // Тезисы докладов краевой научной конференции "Физика; фундаментальные исследования, образование". Хабаровск: ХГТУ, 1998. - С.61-62.

91. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Сюй A.B. Кинетика фотовольтаического эффекта в легированных и нелегированных кристаллах ниобата лития // Бюллетень научных сообщений №3. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - С.83-86.

92. Сюй A.B., Карпец Ю.М., Марченков Н.В. Исследование фотовольтаического эффекта в нелегированных кристаллах ниобата лития // Межвузовский сборник научных трудов. "Нелинейные процессы в оптике". Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - С.29-32.

93. Сюй A.B., Карпец Ю.М. Применение теневого метода при исследовании фо-торефрактивного эффекта // Межвузовский сборник научных трудов. "Нелинейные процессы в оптике". Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - С.23-29.

94. Карпец Ю.М., Сюй A.B. Фоторефрактивные процессы в кристаллах ЫЫЬОз // Тезисы докладов международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-99". С.-Петербург, 1999. - С.65.

95. Криштоп В.В., Сюй A.B., Пасько П.Г. Оптическая активность в кристалле LiNbOs, наведенная градиентом теплового поля // Тезисы докладов международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-99". С.Петербург, 1999. - С.154.

96. Карпец Ю.М., Строганов В.И., Сюй A.B. Полосы равного показателя преломления в прозрачных кристаллах // Межвузовский сборник научных трудов "Нелинейная оптика". Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С.68-71.

97. Карпец Ю.М., Ковалев С.А., Рапопорт И.В., Сюй A.B. Спектры пропускания кристаллов ниобата лития // Межвузовский сборник научных трудов "Нелинейная оптика". Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С.57-60.

98. Карпец Ю.М., Строганов В.И., Сюй A.B. Коноскопические фигуры нового вида // Межвузовский сборник научных трудов "Нелинейная оптика". Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С.60-63.

99. Сюй A.B. Коноскопические картины в широкоапертурных пучках с малой расходимостью // Тезисы докладов XXXVIII международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс". Новосибирск, 2000. - ч.1 - С.11.

100. Карпец Ю.М., Марченков Н.В., Сюй A.B. Переполяризация сегнетоэлек-трических кристаллов под влиянием внешних воздействий // Бюллетень научных сообщений №4. Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - С.22-23.

101. Кондиленко В.П., Марков В.Б., Одулов С.Г., Соскин М.С. // Укр. физ. журнал. 1978. - т.23. - №12. - С.2039-2043.

102. Kogelnik Н. Coupled wave theory for thick hologram grating // Bell Syst. Techn. Journ. 1969. - V.48. - №9. - P.2909-2947.

103. Обуховский В.В., Стоянов A.B. Фотоиндуцированное релеевское рассеяние света в кристаллах // Оптика и спектроскопия. 1985. - Т.58. -№2. - С.378-385.

104. Авакян Э.М., Алавердян С.А., Белабаев К.Г., Саркисов В.Х., Туманян K.M. Особенности наведенной неоднородности в кристаллах LiNb03 с примесью ионов железа // ФТТ. 1978. - Т.20. - №8. - С.2428-2432.

105. Одулов С.Г. Обнаружение пространственно-осциллирующего фотогальванического тока в кристаллах ниобата лития, легированного железом // Письма в ЖЭТФ. 1982. - Т.35. - №1. - С.10-12.

106. Кухтарев Н.В., Марков В.Б., Одулов С.Г. Поляризационно-анизотропное светоиндуцированное рассеяние в кристаллах LiNb03:Fe // ФТТ. 1980. -Т.50. - №9. - С.1905-1914.

107. Стурман Б.И. Фотогальванический эффект новый механизм нелинейного взаимодействия волн электрооптических кристаллах // Квантовая электроника. - 1980. - Т.7. -№3. - С.483-488.

108. Kanaev I.F., Malinovsky V.K., Sturman B.I. Investigation of photoinduced scattering in LiNb03 crystals // Optics Comm. 1980. - V.34. - №1. - P.95-100.

109. Дмитрик Г.Н., Короткое П.А., Обуховский B.B. Влияние фоторефракции на релеевское рассеяние света в LiNb03:Fe // Оптика и спектроскопия. -1983. Т.55. - №2. - С.399-400.

110. Дабижа Т.А., Богомолов A.A., Рудяк В.М. Скачкообразные процессы переполяризации в сегнетоэлектрических монокристаллах, вызванные воздействием фокусированного лазерного излучения // Изв. АН СССР, сер. Физ. -1981. Т. 45. - № 9. - С.1635-1639.

111. Вартанян Э.С., Овсепян Р.К. О поверхностном характере скачков наведенного изменения показателя преломления в ниобате лития // Квантовая электроника. 1979. - Т. 6. - № 11. - С.2356-2360.

112. Пб.Карпец Ю.М., Строганов В.И., Емельяненко A.B., Марченков Н.В. Спекл-структура излучения, рассеянного фоторефрактивным кристаллом // Оптика и спектроскопия. 1989. - Т.76. - № 4. - С.982-986.

113. И7.Карпец Ю.М., Строганов В.И., Сюй A.B., Анисимов E.H. Фоторефрактив-ное рассеяние света при одно и двухпучковой накачках // Бюллетень научных сообщений №5. Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - С.46-50.

114. Д. Кейсесент Оптическая обработка информации. М.: Мир, 1980. - 349 с.

115. Меланхолии Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов. -М.: Наука, 1970.-255с.

116. Нагибина И.М. Интерференция и дифракция света. Л.: Машиностроение, 1974.-360с.

117. Константинова А.Ф., Гречушников Б.Н., Бокуть Б.В., Валяшко Е.Г. Оптические свойства кристаллов. Минск: Наука и техника, 1995. - 302с.

118. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М: Наука, 1979.-640с.

119. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М: Наука, 1970. - 856с.

120. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир, 1967. - 386с.

121. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1975. - 926с.

122. Белабаев К.Г. автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук "Экспериментальное исследование природы наведенных оптических неоднородностей в ниобате лития", Москва, 1976,- 18с.

123. Otko A.I., Nosenko А.Е., Gumennyi R.M., Stasyuk I.V., Solskii I.M. Crystal-looptical investigation of ЫЫЪОз domain structure //Ferroelectric. 1997. -V.191. - P.159 - 169.