Исследования амплитудных и пространственно-временных характеристик ниобата и танталата лития для голографических устройств записи и хранения информации тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

М V МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ОРДЕНА.ЗНАК ПОЧЕТА" ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГЕОДЕЗИИ, АЭРОФОТОСЪИКИ и КАРТОГРАФИИ

На правах рукописи

АЙРАПЕТЯН Валерик Сергеевич

УДК 535.41:681.787

ИССЛЕДОВАНИЯ АМПЛИТУДНЫХ И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НИОБАТА И ТАНТАЛАТА ЛИТИЯ ДЛЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ЗАПИСИ И ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

01.04.05. Оптика

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени технических наук

^ i -ч ^ кандидата техничеа

в форме научного доклада - //

щЩЩ^^ЩроЩсовета tAwf" Мещеряков H.A. зный с екретйрь.г, У/

щиализироваг&бго ссшета Верхотуров О.П.

НОВОСИБИРСК

1992

Работа выполнена в Новосибирском Государственном Университете и на кафедре прикладной оптики Новосибирского ордена .Знак Почета* института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии.

Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор Н. А. МЕЩЕРЯКОВ.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии СССР Ю. Д. КОПЫТИН, кандидат технических наук В. С. БЕРНУХОВ.

Ведущая организация : Новосибирский приборостроительный завод им. В. И.Ленина

Защита диссертации состоится

__1992 г.

в_{._часов на заседании специализированного совета

К.064.14.02 Новосибирского ордена „Знак почета" института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии по адресу : 630108, Новосибирск, 108, ул. Плахотного, 10, НИИГАиК, аудитория № Г^Ч"

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИГАиК.

Диссертация разослана . / '_^_1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат технических наук, доцент Л (< . П. ВЕРХОТУРОВ)

Подписано в печать 4 февраля 1992 г. Объем 1,4 псч. лист. 1,3 уч.-изд. лист. Заказ 7. Тираж 100.

630108, г. Новосибирск, 108, Плахотного, 8, НИИГАиК.

: ОШЯ ХАРАХТЕЕИСИЗА РАБОТЫ

Актуальность работы: Б последние годи, в оояовпом, совершенствовались методы записи сптзческой информация о использованием невогерзитянх л когерентных источников света.

Особую актуальность приобретает разрзбот?.а иозых устройств, способных обеспечить быструю запись а длительное хранение огромных МЗСС220В гнформзпля. Использование светочувствительных сред для записи я последующей сбработЕя язсбрзгеввд (~5.10 с) из основе гологрзфпчесяого метода езлеияи болказ всзусхяостп фояорефрзктавннх яряотаяяоз для создался вноояоаадеьных оптических запоминзкявх и распознающих сясте;.!.

Среда перспективных материалов для создания гологрЕфвчасяоЗ регистрирующей среды (ГРС) особое место занижают фотор-зфрактив-нне кристаллы яиобата и танталзта литая, легированные примесями г.алезз, меди, хрома, серебра и др.

Голографячесная заппсь в этих врасталлзх реализуется в связи с возникновением оптнчеоян индуцированного двулучепреломле -ная (1эрИга.1 - э$фэя? оптического повреждения). Суть

его в оптичеокон возбуждении и последующем дреС^е и/пли диф^у -зии электронов о последующи ззхватоа их нз локализованные ло-вузаи. Вознииазздий в результате объеиный проотра.чстаеняка заряд (0113) приводят к появлению внутреннего кристаллического поля, модулирующего дисперсии показателя преломления. При зоздейотаиа на такие материалы импульсного излучения лазера, в них возникает соответствующе распределение ОПЗ в объеме кристалла яиобата и тантала та лития и исследования амплитудных и пространственно-временных характеристик ГРС в этой связи являются актуальными.

Пелью работ явилось исследование амплитудных и пространственно-временных характеристик япобата и тадталзта лития для голографпческах устройств запася и хранения информации и создание на этой основе реальных элементов ГРС.

Для реализации пели была создана гологрзфачесяая установка на основе мощного импульсного твердотельного лазера на стззле с .

Проведены исследования кинетики образования голограмм *> кристаллах и и!а. 03 ;

Иоследовзнз зависимость эффективности дифракции от энергии записывающего лазерного излучения;

Исследована селективность голограммы от угла падения восстанавливающего излучения;

Исследованы возможности управления временем хранения голограммы;

Исследована зависимость поглощения кристалла от типа и концентрации введенной примеои в области длин еолн 350-800 нм;

Исследована зависимость эффективности дифракции от температуры ГРС;

Исследована зависимость эффективности дифракции от концентрации введенной примеси в ГРС;

Исследована чувствительность ГРС к топографической записи от длины волны записывающего излучения.

Научная новизна исследований состоит в следующем:

1. Экспериментально доказано, что при импульсном способе записи голограммы I сегпетоэлеитриках голограмма возникает в момент окончания лазерного имаульса (5.10~®с).

2. Показано, что эффективность дифракции квадратично зависит от энергии записывающего сгетового импульса и максимальная эффективность дифракции голограммы для кристаллов ¿<7/£ и ЦТа.Ог достигается ~ 100 %.

3. Установлено, что эффективность дифракции не зависит от поворота главной оптлчзсксй оси кристалла по отношению к плоскости падения записывающего и восстанавливающего излучения и селективность голограмма составляет 22 угловых секунд.

4. Теоретически обоснована и экспериментально проверена на кристаллах Ь'А^^з и ¿.¡Тс^О* возмокнооть изменения времени самостирания голограммы путем регулирования величины вне-денной концентрации примеси и обработки элементов ГРС. либо в восстановительной, либо в окислительной средах.

5. Обоснованы технологические споообы обработки кристаллов иМбРз и с концентрациями 1гс,Са, Ад, Съ^Мп от 0,01 до I вес./?, позволяющие достигнуть максимальной чувствительности образцов к голографпчесьой записи.

6. Доказано, что в интервале 293-600°К эффективность дифракции не зависит от температуры ГРС.

7. Делгзаго, т:с г^Яектасрость ддйрзт-'гаш дашздс-я от яоявеа-гтягт:: пг/.'.-^есс-г!. Ол:.лг^геян предела пйг^ел.чя '"ястсктйльяост:: В для I'сялтряг-::Л.

' е. резработсйз я рзияззсвзяг «хнойотяя мр-згокрсзлой. sanr.cn И СТЙЛСЦКЯ Г0Я0ГРГ.К!3 в г,1 злачных 00."ЗС7ЯХ ОДНОГО п того КрЧ-

Из сСлач-'сч .•зясиер-говтальпсу кзгер.пэг.р сбрзеыоя ГРО (ея-рюкпа игчыео?а, текаерзцура, т-оркозоетчеокой я об-

работки) лоавг:кя, чад яелпчя.ча амжшалхэеЛ чуюгзпгелгясстл язбг'кпиетп;; 1:3 дзппо гопю Я'Ь г;:.: гзгг.'.сзше^эгс изл^о-дл заппсотсеЕся гслогрм'л ргаучанав'« гл^рапрсзксю диапазона (1054

Нсяязйй рззрзйоток подвергается 4 заго.ося:аш свсдетеяь«? •• ваш яз кгоЗрегепяя.

Прзагачэсяас рерулг-тг-т;! в преду-огзнрл по пссользозгнЕз .•гаге раз до; рзбосги.

Прк .непосредственном у частя г 5 г оря , 2 провеса бнпся.'ЭВзя ргбос по спеияалтлта госудярстсенвш впутал прогрш.<аи 589-80, £3-27, аро50дакк< 2 ЛГУ , получены с.-.од? кече рйяультате:

1. Обссясг-йв я гясазриигйтзльяо проьереп ноз^й оатпчесяпй способ псс.-едоязнпГ: «гетлг.аднь:: г. аросгрздосвеьно-Ерзмгвруя ха-рзп!ср.-осра сегкего? д загрглзсгпх красна я л оэ.

2. Созгзяп гологргфзчзскял установка д,тя гоояедоганйя окесо-чугсгЕЯтзльннх орсд ПЗ ОСЬШЕЗ зрптнзльного Г.'ОГЛОГО РГЯ?ДЬСЙОГО к?йсрп о Л!а

3. На основе викогяенБ:» взокедсзанпЛ реализована технология «грмохкнпеоиой ойрзбсшв ли оба за я гантазата глгвя для поояеду-гоцего изготовления эшзевтоэ Г?С в отделе лазерной фпэкрп ипс-ги-■цп •»зплоХвзйкг СО АН СССР.

Создз1ш олаг.;з:;;и пзмяи ка рсяоес обрззкоэ ГГС со следу;;--г;V' п х 5 р з ?, м р;: с у, г у. и: Вяд аакятп - с£ъёккзя £сзоезл

Вргмя ззгпся, с 5ЛС"? - 1С3 Чуьошюа-сяьноаю з г-слг-сл , Дз/сгЛя 2,1СГ5-0.103 Бречя тарипчеочого стирания. с 1С"4 - 1С3 Время грзненвя гойограюш прз Т»300°К , о 10_2-Ю7 Лпфразггозчаа гйеаийнсогь КО %

рег.срспгасо?* (яогачгс-хво пгадов ззппгь-са^рзн^;) пеогрснпчзвд'

5. Практачзоизя ценность проведенных квучио-Еоследоаателъ-«U5X работ заключается также г. а том, разработанные метода исследований я технология термохимической обработки позволяют повисеть точность, объективность, нздеанооть процессов записи, хранения к стирания голограмм, улучшают технические характеристики ГРС.

G. Результата исследований применяв! б исследованиях отдела прикладной оптики и коз их технологий института физических, проблем СО ВАСШШЛ.

?. Результаты НИР могут быть эффективно использованы и при решала с других специальны:: задач, а т-зя^е реализованы д»я вз-готсияепия ITC с информационной ёмкостью IO^-IO^"3 бят/с:/3.

Апробация р а б о т к . Основные результаты, полученные е ходе исследований, доклэдоезлись л обсувдзлпсь на Всесоюзной зенферениял по росту к Вирагизвнаю кристаллов (г.Ки-розойзк Арн.ССР, IS7? г.), Всесоюзной Бавиловсаой конференция но иелинейной а квантовой сотаке (г.Новоскбгрск, IS85 г.). Оо-иоапсе оодврзг.ш» дисссргзшш озубавковано r II рабогах, среда них описание 4 авторских свидетельств.

Личный вклад соискателя отрагов в тексте научного доклада по текэ двос&ртаняя и соответствует следующим глапн« яовокене-ям, которые автором выносятся на защиту:

1. Кинетика образования , порог и релаксация «заеденной оптической неоднородности в монокристаллах UN£>0^ и LiТс-G^

2. Технологический процесс термохимической обработка сегне-тоглектрическЕХ кристаллов.

3. Методы увеличения чувствительности к голографидаской записи фоторефрактавных кристаллов б разных областях одного в того же кристалла.

4. Квадратичная зависимость дифракционной эффективности фазовой голограммы в наносекундном диапазоне от энергии лазерного импульса е области энергии от 3 до 100 мДг.

СОДЕРЗАНКЕ РАБСТН

Явлспае фо?оре^рагкпя бнло обязружеяо лра пзу<ггнги воздей-01з«я яптеяспзпого аэтерентного сфонуогроэвнного взгучэнпя на эгз:!трооаи!чоон!-л кристздлн (1\ Л'о , Щсь03 , БЛП03,КТМ ), Е обззохя с-5сгс;-;,п врасхагхоз издучзнпе лазере создаст по-дд;;~ш;е яосктзая яаряяя, ясторке в мсяолоиенкзпроээнаом овгаг-гээдезхглчосиом ирпсталлс охноягпрзвхеяяо паргглчзвтся (чдсдъ оси ) под Д52СТЕП0М зафеятигиого гнутрвнчего поля и -зйхез-тивавтоя аа глубоких: яовучиах оложо грзкзп лятяа оовэщекля . Злег.гричеийоз поле , рчздо лепных гг. кап оброзсм зарядов, пра-бллзятэльнс к с да руст про-лзль распределения сцтенокЕчсоти пягга-оагавдего сзгга а, за оче? лпнеййого одектрооптячгакого эффекта , присущего данному кристаллу, создает соотьотстзусщ'.е пространственные ззмеденпя показателя преломления.

~ Ч ^ (I)

где - У1„ 2 ,3 «оойфапиенг преломления для необыкновенной вол-

—О

ны. Х.33 = 3.10 13 с.м/в соотватетвуэдая компонента плектриче-спого тензора, Е - амплитуда поля дрострзнотзеяного наряда. По известпочу значения В, находим зеялчику фототокя, всзаинавзэ-го 2 крастзлле во время действия лазерного ямпульса

е=4-]ГС!Х=^ (2)

о

гдр Ь 2.6 КГ^/вм дяэлог,2рччзсгзя ярсвиза&мооть ирвс-

тз л.ка.

Пря кялих пптелсивностях сг-зтз, яздспщсго ,чз кристалл, величина ли спредеяяетоя соогяоаеняск•

л>г = !Ц-Ь (3)

где Я. - постоянная, загвся^ая только от янтеноквясстл свота.

4 - длительность оовеязвпя (в этом греизвяоа интервале пз-ргглзтры светового пучяа стабильны), или наведенная

оптическая неоднородность (НСН) отсутствует при нагреве кристалла до температуры 470°К. После охлаждения образца до комнатной температура , неоднородная область исчезает и вновь на

этом месте создавать оптическую не однородность. Этот цикл

моено повторять многократно, не вывитая изменения в кристалле.

& увеличивается о уменьшением длины волны излучения лазера (так, излучение аргонового лазера А = 514,6 км вызывает больше д^ , чем излучение Из-А/е лаыерз Я. = 632,8 нм при одинаковой интенсивности излучения и экспозиции). При облучении кристаллов геяий-кадмиего лазера

А = 441 нм , Ниблвдалась максимальная область дисперсии в, кристаллах, что в три раза белкле, чем на длине волны 488 нм, в пять раз при 514 ни в более чек в 10 раз на длине волны 632,8 ям.

Для объяснения процесса, топографической записи в фоторефрл-ктивных кристаллах были предложена различные механизмы образования области пространственного заряда или внутреннего кристаллического поля.

Основное уравнение, списывание процесс записи голограммы, приводит к уравнению для плотности суммарного заряда к),

которая связана с плотаоотьв тока .•<) в данной точке кристалла урл£Бениом

¿(X) »ерЙЬЙ+ей'-^+с(.№3100 (4)

где первый член в правой чаотп - плотность тока фотопроводимости, второй - плотность диффузионного тока, а третий - плох -ность фотогалызонпческого тока.

высокая чувствительность легированных кристаллов по ерзвне-нпэ с чистыми объясняется такяе механизмом однонаправленного переноса фотоандуцироззнных электронов - объемным фотогальвани-аеснЕМ эффектом. 5отовольтаяческое поле в ¿; ЫЬ О ъ : Ре при возбуждении в сине-зеленой области спектра ( л = 400-550 нм может достигать величины 40-80 кБ/с.м, поэтому в выражении (4), описывающем процесс формирований голограмм, могно пренебрегать кан диффузионным полем (I кВ/см), так и внешним полем (10 кВ/си

ХавЕМ образом, основным механизмом, вызывающем разделения заряда при голографаческой записи фоюрефрактивных легированных кристаллах ниобата и танталата лития является, по современным представлениям , фотоголышничзелий эффект , при котором возникает отационарная область пространственного заряда.

Традиционные методы запяон голограмм о помощью излучения непрерывного лазере не даст информацию о кинетике образования топографической реиетки , временного порога записи, влияния термохимичесвой обработки и ^ -облучения ва образны легированных нриотзллов.

В данной работе проводились исследования записи голограммы в фоторефрактивных криоталлах ЦЫ&Оъ и Та-, лвгяро -ваннах переходными элементами ЗУ -группы о использованием импульсного твердотельного лазера не отекав о л/«/*'3.

Твердотельные лазеры, иопольауекые в голографии, гарантеразу стоя достаточной степенью пространственной и времевной логе-ре нтя ости, а также высокой мощностью излучения, чтобы записать голограмму о внооввм пространотвеяным разрешением я большой дифракционной эффективностью . Поэтому яа их оонове соадано ноге-рентао-оптичеовое устройотво для записи и отирания голограммы.

Ва рио. I показана оптическая охема экспериментальной уо-тановвв для исследования нестационарного фюторефракционного эффекта в легированных вриоталхах вяобатв я тантала та лития методом измерения эффективности дифракции фазовых голограмм, записываемых импульсным лазером на отекяе о аМ**.

Длина когерентности излучения одномодового лазере определялась по формуле

1С* и/Т./у-Ц (5)

где I - длина неустойчивого резонатора, - коэффициент отразения выходного зерявла (принимается = - коэф$я-пиент отразения плотного зеркала) . В нашем одучае £,*••(},16, I я I м в получаем длину когерентности . я 1,8 м .

При записи голограммы в фоторефравтивных яриоталлах и И Те-попользовали проотейщую ивтерферекпиоянув картину, образованную о помощью двух плооких волн на длине волны 532 ям.

Лазерный цучок о энергией импульса 100 м£к и длительностью 20 но раощеплялоя на два пучка одинаковой интенсивности, которые окрецивалиоь ва поверхности или в объеме образца. Поляризация этих лучей была перпендикулярна направлению распространения оптической ооя г образпов.

Для вооотановлеяия голограмм и иооледования дифракционной эффективности попользовалось излучение непрерывного Не - /V*

лазера ЛГ-30 (Л. =» 632, 8 ни ), поляризованное параллельно оси 2 кристалла £[] . Контроль за мощностью излучения лазеров осуществлялся о помощью измерителя мощности?

Интенсивность излучения описывается уравнением

= !*(*)(<+ (6)

гае »П., - глубина модуляши голограммы, К - частота решетки К = 2 Ъ/^ = ( )

А - период световой решотки, -угол Брэгга, X,- длина

волны излучения лазера. ,

' При восстановлении объемной голограммы излучением длины волны угол падения 02 определяется условием Вульва-Брэгга

(7)

(8)

- -/, (8а)

Не рио. 2 показана осциллограмма ззпиои голограммы в 1л ■ Видно, что голограмма возникает в момент начала действия светового импульса ( ~ 15.10~эо) . Для удобства сигнал записи голограшы был смещен во времени с помощью линии задержки.

Экспериментально было установлено, что не сущеотвует порог образования оптической неоднородности в энергетическом диапазоне от 3 до 750 мДе/оы2 . Для данного образца : (0,078 вео.$) но было обнаружено релаксации величины дифракционной эффективности фазовой голограммы в диапазоне от 10* до 10 о.

Чрезвычайно важное значение о *очкй зрения практического применения фоторефрантивных кргомЗДяр имеет определение еффек-тивнооти дифракпий и чувогвитеяьноС!^' кристаллов голографлчес-кой записи. ' •

Эффективность дифракции (ДЭ) определяется пак отношение интенсивности света^ продифрагировавшего в дервый порядок дифракции (I,) к интенсивности падающего на голограмму считывающего луча ( 1г).

таким образом, =: —

В нашем случае X, = 532 нм , Хг * 632,8 ям

Детальный анализ £зЦ показывает, что ДЭ э объемной голограмме зависит от толщины голограммы и от резноотп мээду углем падения и га личиной угча Брэгга

где Я, п Яг- левффшиенш погло-зенвя на записывающей и всс-стаяавливавазй длинах волн, соответственно.

Для опеннп чувотвитзльностп гологрзятяческой заплел введем величину ¿Г . хзрзктерезуюцуа количество еззтозой энергия .необходимое для записи голограммы площадью на I см2 и ДЭ I Чем выпе чувствительность, там меньше тратитоя световой энергии дчя запаси гологрзммы

5 = ™ [йъ/ои.% ] (II)

где V/ - плотность энергии светового импульса.

Несмотря не то, что в технически чиотнх крастзллзх МЫ&О^ з удается записать голограмму и достичь высоких значе-

ний ДЭ, чувствительность этих кристаллов оказалась низкой. Погасание чувствительности было достигнуто легированием кристаллов нелезом , медью, хромом, серебром и др.

Б данной работа были исследованы зависимость чувствительности от толщины образца я концентрации Евэден.чок примести [4.,5] . Б экспериментах эти параметры широко варьировались (толщина от 0,01 до 2 мл, концентрация напр. явяеза от 0,03 до I ъео.%) и было выявлено, что для досгяаения максимальной чувствительности кристзлла с конкретной прккесьр необходимо выбрать оптимально'я толщину кристалла, которая определялась выряхенгем

¿о*'- (12)

л?15 я Дг / 0. 9«. " Угол меэду записывающими лучама,

и с(.г - коэффициенты поглощения нз длинах волн 532 ям а 632,8 ям, соответственно.

В наших »иопериментах максимальная дифракционная эффективность nocas накопления нескольких телогрвым составдяла-íCO % .

Голограммы .записанные s легированных образцах ниобате в танталата лихая является нестационарными [6J, что делает возмо-1ВШ1 применение их я динамичеоксм голографичесвом запоывнбицем устройстве (ГЗГ).

В работе были вооледованы времена регансвшга гологра»ыы ох введенной вонпентраши, температуры яриотвяла и режимов термо-хиыичесной обработка кристалла.

Концентра пая приме сп

Иоохедовввяя механизма релаксации динамической голографии важны для создания системы оперативной памяти. £ работе были иооледованы образны UNbO¿ в ¿iT«.0) о широкий диапазонou ионпевтрвшй принесен (от 2. ИГ8 до I вео.5& fît. С»,Аj,JU в др).

КинетЕва релаксации ДЭ фазовой голограмме описывается выражением

1<ií «^expW-tA: ) (13)

где Т - время релаксации изменения показателя преломления t =J>fc> определяется временем Максвелла. в 2,6 1С ф/см - диэлектричеояая проницаемость кряоталла, в - удельное сопротивление кристалла.

На рис. 3 показана зависимость времени хранения объемной фазовой голограммы от концентрации Fe в кристалле Li tvè 0$ . при комнатной температуре. При концентрации примеси меньше ОД вео.% время релаксации олзбо зависит от содержания примеси.Однако,. при дальнейшем увеличении содержания примеси время само-отиргния фазовой голограммы резко уменьшается.

Температура образца

В работе была исследована температурная зависимость ДЭ фазовой голограммы в области температур 293-523eK f7j .

На рио. 4 показано температурная зависимость ДЭ для образцов ГРС из LiN60¿: Fe ( о,07 ъео.%). Видно, что величине ДЭ в моменту окончания светового импульоа , записывающего голограмму, не зависит от температуры кристалле. Кинетика релаксации голограммы описывается выражением (13). С роотом

температуры сопротивление яриоталла уменьшается, что в овою очередь приводит н уменьшению времени релаксации голограммы.

Термохимическая обработка образцов IPC

С пелью управления временем релакоаоии оптической информации, записанной в ГРС, в работе были применены различные ореды л режимы термохимической обработки.

Образцы легированных кристаллов ИЫ&Рз и ¿¡Ta.0j отки-гались в восстановительной (водород, аргон, ввкуум 1(Г5 торр,температура отжига варьироввлаоь от 840 до 1300*К, при времени отжига от 0,3 до 50 чаоов) и окислительной (кислород Т=800-1300*К, я 3-150 час) средах £ß-llj.

Исследования показали, что отжиг кристаллов в окислительной ореде увеличивает время оамоотиравия голограммы, а отжиг в восстановительной ореде уменьшает это время.

Таким образом, динамвчеокий диапазон фаговой голограммы можно увеличить на 10 порядков от 10 с до 10®о.

Использование термохимического способа обработки (отжиг в восотановительной или окиолятельяой средах) ITC обеспечивает следующие преимущества:

1. Возможность управления (уменьшить или увеличить) временем оамостирвния оптической информации , записанной в ГРС.позволяет из одного выращенного кристалла (буди) изготовить множество(биб-лиотеку) элементов ГРС, обладающих разными временами оамостира-нпя голограммы (это можно использовать.для разных частот следования импульсов в канале обработки оптической информации в спектральном диапазоне 400-650 пм).

2. Возможность многократного изменения времени самостирания элементов ГРС.

3. Возможность увеличения чувствительности фоторефрактивных кристаллов к голографяческой записи.

4. Возможность увеличения объема записываемой оптической информации, при этом запись голограммы мояет производиться независимо в разных областях одного и того же кристалла ,

Необходимо отаетить, что лучшую чувствительность для кристаллов ¿»wfeöj и ЦТлОл о различными приаеоями были получены после отетга в восстановительной среде (вакуум 10г торр, Т = I300*K, 1 = 12 чао).

ОНШШ БЫВ ОДЫ

1. Б результате исследований созданы топографические регистрирующие среды на оонове легированных криоталлов ниобата и тантала та лития . .

2. Разработана и создана когерентно-оптическая установка для записи и обработки голограмм в наносекундном диапазоне.

3. Разработан технологический процесс термохимической об работки фоторефрактивных кристаллов для управления временем релансапии записанных голограмм.

4. По результатам исследований созданы ГРС на основе модифицированных криоталлов ¿¡/VßOj и ¿¡Та.04 о улучшенными техническими характеристиками:

-S ч

а) Бремя записи, с . ............15.10 - 10

б) Чувствительность к записи, Дж/см - 2.1СГ3 на I % эффективности дифракции.

в) Бремя термичесного отирания, с ..... 10~^-103

г) Время хранения голограммы при комнатной температуре, с ................ 10* -Ю7

д) Дифракционная эффективность, %....... ^ 100

е) Количество голограмм, записанные в одном кристалле .размерами 10x20x2 мм для лазерного цучка диаметром 3 мм, шт................. 500

Основное содержание работы изложено и опубликовано в следующих работах:

1. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан, Ё.В.Пестряков. Временная зависимость фоторефракпионного эффекта в ниобате лития, легированном железом. Письма в ЕТФ, Т.2, вал.17 (1976).

2. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан. Нестационарный фоторефракшюн-пый эффект в легированных кристаллах ниобата и танталата лития. Докл. па Ш Всесоюзной конференции по выращиванию и росту кристаллов. Кировакан Арм.ССР, сент. 1977 г.

3. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан, В.Н.Лисипин. Исследования возможности создания системы свороатной голографической записи я запоминания радиосигналов на основе импульсного неодимого лазера и ореды вз легированных кристаллов LiN&Oj и LiTa.0j (отчет по НИР i31156 - Новосибирск, В80, Представляет Новосибирский гооударотвенный университет (не подлежит опубликованию

в открытой печати)/.

4. В.С.Айрапетян, З.Е.Алексеева, Л.Б.Воробьева. Выбор оптимальной конструкции элементов памяти из ниобзта лития .В вн.: "Прогрессивные методы изготовления современных оптических приборов". Меавуз.сб., Новосибирск, .НИИГАиК, В84, Т.20(60).

5. В.С.Айрапетян, Л.Б.Воробьева. Влияние миародоыенной структуры ниобата лития на эффективность голографической записи в элементах оптической памяти. В кн.: "Маяшуз.сб.трудов", Новооибирсн: НИИГАиК, 1987, С.46-52.

6. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан, В.Н.Ищенао. Скоростная голо-графическая запись в ниобате лития. Тезисы докладов 1У Всесоюзно.. Вавиловской конференции по нелинейной и когерентной оптике. Новосибирск, 1985.

7. В.С.Айрапетян , И.Б.Баркан, Л.С.Ибрагимова, С.И.Мареяни-ков, Е.В.Пестряков, A.c. 585753, 29.08.1977.

8. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан, Л.С.Ибрагимова,С.И.Варенников, З.В.Пестряков. A.c. 586731 от 07.09.1977.

9. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан, В.Н.Лисипин, П.Г.Пасько. A.c. 824777 от 22.12.1980.

10. В.С.Айрапетян, И.Б.Баркан.В.Н.Лисишн, П.Г.Пасьно. A.c. 915608 от 23.11.1981.

11. В.С.Айрапетян, И.Б.Барйан, Е.В.Пестряков. Влияние термохимической обработки на голографячесную запись в ниобате лития. Письма в НТФ, Т.2, Вып.18, 1980, С. 914-918.

Рио.1. Оптичеоная охеыа вноперимеша

Ft!G,г.. ОСЦаЛЛОГрЭ.'/ЧЗ ЗВП2СЯ ГОаСГрЯЖ« з я паскале L \ '■(И О х ■ •

1(е)-

Рис.3. Временная зависимость нормированной дифракционной эффективности фазовой голограммы в ¿. IN о Оъ с различна содержанием примеси (при Т=300вК )

Рис.4. Температурная ззеиоимость нормированной дифракционной эффективности фазовой голограммы в LiNhO^'- Fe