內容簡介
《光折變非線性光學材料：鈮酸鋰晶體》介紹用提拉法和頂上籽晶溶液法生長同成分和近化學計量比摻雜鈮酸鋰晶體，研究其晶體生長工藝、缺陷結構、抗光損傷、光學性能、光折變性能、全息存儲性能和倍頻性能，並介紹大容量體全息存儲、位相共軛、全息關聯存儲、波導和倍頻的套用研究。全書分摻雜鈮酸鋰晶體的基礎理論、鈮酸鋰晶體套用基礎理論和套用研究等三大部分，共十七章。《光折變非線性光學材料：鈮酸鋰晶體》可供材料、物理、化工和光信息存儲等專業的科技人員和研究生參考。
目錄
前言
第一章 鈮酸鋰晶體
1.1 鈮酸鋰晶體概述
1.2 鈮酸鋰晶體摻雜改性
1.3 摻雜鈮酸鋰晶體的套用
1.3.1 光學體全息存儲
1.3.2 熱固定法
1.3.3 電固定法
1.3.4 雙光子固定法
1.3.5 單摻雜或非摻雜雙光子固定法
1.3.6 雙摻雜雙光子固定法
1.4 光折變晶體的位相共軛
1.5 全息關聯存儲
1.6 集成光學的套用
1.6.1 光波導簡述
1.6.2 光波導理論
1.6.3平面光波導的傳播模式
1.6.4 雷射光束與波導之間的耦合方式
1.6.5 基片的製備
1.7 非線性光學的套用
參考文獻
第二章 鈮酸鋰晶體的生長
2.1 提拉法生長鈮酸鋰晶體
2.1.1 原料合成
2.1.2 原料的預燒結
2.1.3 晶體生長
2.1.4 設備安裝
2.1.5 溶質分疑和組分過冷
2.1.6 鈮酸鋰晶體生長的工藝參數
2.1.7 晶體生長過程
2.1.8 晶體的極化
2.1.9 晶體的加工
2.2 單摻雜LiNbO3晶體的生長
2.2.1 晶體生長和樣品的製備
2.2.2 提高鈮酸鋰晶體光折變效應的摻雜濃度
2.2.3 氧化和還原處理
2.3 單摻和雙摻雜鈮酸鋰晶體（抗光損傷雜質）的生長
2.3.1 摻抗光損傷雜質LiNbO3晶體的生長工藝
2.3.2 防止晶體開裂
2.3.3 生長條紋及其抑制
2.4 不同Li/Nb比LiNbO3晶體的生長
2.5 化學計量比鈮酸鋰晶體的生長
2.5.1 雙坩堝技術
2.5.2 氣相交換平衡法
2.5.3 頂上籽晶熔液生長（TSSG）法（熔鹽提拉法）生長化學計量比鈮酸鋰
晶體
2.6 提拉法生長晶體的優缺點
2.7坩堝下降法生長LiNbO3晶體
參考文獻
第三章 鈮酸鋰晶體的光折變效應
3.1 光折變效應簡介
3.2 光折變效應的特點
3.3 光折變效應的發展
3.4 光激發電場載流子的產生
3.5 電荷載流子的輸運
3.5.1 擴散
3.5.2 漂移
3.5.3 光生伏打效應
3.5.4 電荷輸運方程
3.6 光折變效應基本方程
3.7 光致空間電荷場
3.8 LiNbO3晶體中的光折變中心
3.9 光折變效應的物理過程
3.9.1 In：Ce：Cu：LiNbO3晶體中載流子輸運模型
3.9.2 雙光子LiNbO3晶體的光伏場與光強的關係
參考文獻
第四章 鈮酸鋰晶體的結構及缺陷
4.1 鈮酸鋰晶體的基本結構
4.2 鈮酸鋰晶體的本徵缺陷結構
4.3 鈮酸鋰晶體的非本徵缺陷結構
4.3.1 二價摻雜離子的占位
4.3.2 高價摻雜離子的占位
4.4 鈮酸鋰晶體中Li/Nb比對結構和性能的影響
4.4.1 Li/Nb比對鈮酸鋰晶體Raman譜線寬的影響
4.4.2 Li/Nb比對鈮酸鋰晶體居里溫度的影響
4.4.3 Li/Nb比對鈮酸鋰晶體折射率的影響
4.4.4 Li/Nb比對相匹配角和相匹配溫度的影響
4.4.5 Li/Nb比對鈮酸鋰晶體密度和晶胞參數的影響
4.4.6 Li/Nb比對鈮酸鋰晶體光折變性能的影響
4.5 其他電荷輸運模型
4.5.1 電子一空穴競爭模型
4.5.2 雙中心電荷輸運模型
4.5.3 三價態電荷輸運模型
參考文獻
第五章 鈮酸鋰晶體的生長基元與結晶形貌
5.1 化學鍵
5.2 晶體構型與化學鍵
5.3 晶體生長理論模型概述
5.4 鈮酸鋰晶體的形貌
5.4.1 晶體的結晶形貌
5.4.2 LN晶體結構與形貌
5.5 LN熔體結構與生長基元
5.5.1 LN熔體結構
5.5.2 LN晶體生長基元
5.6 鈮酸鋰晶體的結晶習性
5.6.1 鈮酸鋰晶體結晶學特徵
5.6.2 鈮酸鋰結晶習性
5.7 影響晶體結晶形態的因素
參考文獻
第六章 摻雜鈮酸鋰晶體雙光束耦合及光折變性能
6.1 雙光束耦合理論
6.2 摻雜鈮酸鋰薄晶體指數增益係數
6.2.1 雙光束耦合實驗
6.2.2 基於大角光致散射的機理分析
6.3 Ce：Mn系列LiNbO3晶體的光學性能和光折變性能
6.3.1 Ce：Mn系列鈮酸鋰晶體的原料配比
6.3.2 差熱分析結果
6.3.3 晶體的極化及氧化還原處理
6.3.4 氧化還原處理
6.3.5 紅外光譜測試結果
6.3.6 OH一吸收峰移動機理研究
6.3.7 紫外一可見吸收光譜分析
6.3.8 Li/Nb比對Ce：Mn：LiNbO3的指數增益係數的影響
6.3.9 雙光束耦合衍射效率測試
6.3.1 0溫度對Ce：Mn：LiNbO3晶體的指數增益係數的影響
參考文獻
第七章 雙摻雜鈮酸鋰晶體光折變效應
7.1 雙摻雜鈮酸鋰晶體光折變增強的理論研究
7.1.1 雙摻雜晶體中載流子輸運模型
7.1.2 雙摻雜晶體的光折變動力學方程
7.1.3 速率方程的穩態解
7.2 雙摻雜鈮酸鋰晶體光折變增強的實驗研究
7.3 Ce：Fe：LN晶體的光學性能和光折變性能
7.3.1 Ce：Fe：LN晶體的成分配比
7.3.2 居里溫度
7.3.3 Ce：Fe：LN晶體的極化
7.3.4鈰鐵系鈮酸鋰晶體晶格常數的計算及其結構分析
7.3.5 紫外一可見光吸收光譜
7.3.6 基礎吸收邊移動機理
7.3.7 Ce：Fe：LN晶體的光折變性能
參考文獻
第八章 摻雜鈮酸鋰晶體全息存儲性能研究
8.1 衍射效率
8.1.1 靜態型全息光柵的衍射效率
……
第九章 摻雜鈮酸鋰晶體全息存儲及其套用
第十章 光折變晶體中位相共軛效應及溫度效應
第十一章 鉺系列鈮酸鋰晶體的光學性能
第十二章 鎂系列和鋅系列鈮酸鋰晶體的光折變性能
第十三章 錮系列和鈧系列鈮酸鋰晶體的光折變性能
第十四章 鋯系列鈮酸鋰晶體光折變性能
第十五章 鉿系列鈮酸鋰晶體光折變性能
第十六章 近化學計量比鈮酸鋰晶體的光學性能和光折變性能
第十七章 摻雜鈮酸鋰晶體倍頻性能研究
精彩書摘
目前，光折變晶體全息存儲的固定方法根據原理的不同主要分為兩類：離子固定法和雙光子固定法。離子固定法包括熱固定和電固定法。離子固定是指，當光折變晶體在受熱或外加電場時內部離子可以移動，而當冷卻或有外加電場時內部離子不能移動，利用光折變晶體的這一特性來實現全息存儲固定。雙光子固定法是目前非常引人注目的非揮發性存儲方法，包括摻雜雙光子固定法（也稱為兩步記錄法）和雙摻雜雙光子固定法。雙光子固定法是指，在進行光柵記錄過程中同時有不同頻率的兩束光照射晶體，其中有在開關光存在時對記錄光敏感，能實現全息存儲，而在開關光不存在時晶體對記錄光不敏感，因此讀出光便無法擦除所存儲的信息。雙光子固定法直接採用全光的方法記錄與擦除，與熱固定法相比，它讀寫與擦除效率速度快，數據轉換效率高，具有極好的套用前景。這種方法是利用兩種能量不同的光子來產生載流子（如圖1.1，只考慮載流子是電子的情況），第一個光子將-處於深能級的電子激發到靠近導帶的中間能級，當電子暫時處於中間能級時，第二個光子（與第一個光子頻率不同）將電子激發到導帶上，電子在導帶上遷移、擴散、最終被深淺陷阱俘獲，形成位相光柵。當用波長較長的光束讀取信息時，由於它的能量不足以將較深能級中的電子激發出來，因而它就不會擦除位相光柵。當需要擦除時用兩束光同時照射或用波長較短的光（開關光）單獨照射。
1.3.5單摻雜或非摻雜雙光子固定法
對於非摻雜的同成分鈮酸鋰晶體，雙光子固定法是利用晶體的本徵缺陷來實現的。在同成分鈮酸鋰晶體中，本徵缺陷包含反位鈮Nb4L+離子，它在晶體內充當淺能級。
