光固定技術(shù)是指雙光子全息記錄技術(shù)或者雙色全息術(shù),它利用記錄材料對(duì)選通光(或稱門光束)和記錄光的雙光子吸收在其中寫入全息圖,實(shí)現(xiàn)全息圖固定和完成讀出.Von derlinde于1974年首先提出并在光折變晶體Cu:LiNbO3中進(jìn)行雙光子全息記錄,光源是鎖模釹玻璃激光器,波長532nm倍頻光作為門光束,波長1064nm基頻光作為記錄光和讀出光,要求記錄光強(qiáng)10W/cm²量級(jí).記錄材料僅在選通光照射對(duì)記錄光敏感,可以寫入全息圖;撤掉選通光源后,讀出光單獨(dú)照射晶體時(shí)只能讀出全息圖,而不會(huì)擦除已記錄的信息.由于同時(shí)使用兩種波長的光才能實(shí)現(xiàn)全息記錄,所以最初將其稱為雙光子全息記錄.雙光子全息記錄技術(shù)的這種光學(xué)誘導(dǎo)光敏性十分利于實(shí)現(xiàn)光折變晶體中的數(shù)據(jù)全息記錄和完整讀出的全光系統(tǒng),并直接應(yīng)用于數(shù)字數(shù)據(jù)全息存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究中.
在早期研究中,采用摻雜過渡金屬的LiNbO3、KTN和LiTaO3等晶體作用記錄材料,其靈敏度低、中間能級(jí)壽命短,通常使用高功率的脈沖激光器作為記錄光源.采用近紅外連續(xù)激光器光源及摻雜和非摻雜的近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體的雙光子記錄技術(shù)也取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展,人們努力嘗試通過改進(jìn)晶體材料的基質(zhì)成分和還原狀態(tài)對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)化.采用中等功率連續(xù)激光器輸出5W/cm²或以下記錄光強(qiáng),在近定比還原鈮酸鋰晶體中取得與Fe:LiNbO3中綠光單光子記錄相同的靈敏度.而且,Lande采用雙光子存儲(chǔ)技術(shù)在定比摻鐠鈮酸鋰材料中成功進(jìn)行了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)全息存儲(chǔ).
在此同時(shí),摻鐵錳的一致熔融鈮酸鋰晶體(Fe:Mn:LiNbO3)、摻稀土(如鐠Pr)LiNbO3,以及SBN等材料也逐步應(yīng)用于全息記錄.1997年,Guenther等采用波長852nm記錄光和濾波后390~520nm的白光作為門光束,在Pr:LiNbo3(Pr:0.2%)晶體中記錄全息圖,實(shí)現(xiàn)了852nm紅外光非破壞性讀出,并提出雙中心理論解釋其記錄固定機(jī)理.隨后,在摻鐵錳鈮酸鋰晶體(Fe:Mn:LiNbO3)中也實(shí)現(xiàn)了雙波長的全息記錄,稱為雙色(雙中心)全息術(shù),并以其良好的全息存儲(chǔ)性能受到廣泛關(guān)注和深入研究.
目前,在近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰(SLN)晶體或者雙摻雜的一致熔融鈮酸鋰(CLN)晶體中,凡是采用短波長門光束和長波長記錄光的雙波長全息記錄技術(shù)統(tǒng)稱為雙色(雙中心)全息術(shù).
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