【摘 要】
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本课题组发展了综合性能最好的LiNbO:Ce:Cu双掺杂晶体.光固定技术为在单块结构铌酸锂晶体中实现光学器件的多功能三维集成提供了必要的技术支持.本论文对双掺杂LiNbO:Ce:Cu晶
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本课题组发展了综合性能最好的LiNbO<,3>:Ce:Cu双掺杂晶体.光固定技术为在单块结构铌酸锂晶体中实现光学器件的多功能三维集成提供了必要的技术支持.本论文对双掺杂LiNbO<,3>:Ce:Cu晶体非挥发全息记录的机理和优化等问题进行了理论和实验研究,在此基础上设计了若干光通讯关键无源器件.主要内容包括:(1)首次在描述双掺杂铌酸锂晶体非挥发全息记录的理论模型中引入若干电荷迁移的特征长度,并用来描述光激发电荷载流子扩散迁移过程和不同的光生伏特迁移过程.(2)实验研究了掺杂组分比对LiNbO<,3>:Ce:Cu晶体非挥发全息记录性能的影响,发现Cu和Ce的掺杂组分比越大,非挥发全息记录得到的记录灵敏度和固定衍射效率就越高.(3)提出一种基于双掺杂铌酸锂晶体体全息光栅和晶体光学原理的可动态重构的光分插复用器装置,该装置包括光波分解复用器和2×2全内反射电光开关组两个基本的功能模块.(4)提出一种基于双掺杂铌酸锂晶体体全息光栅和电光调制的40×40波长无阻塞光开关,由四块结构相同的铌酸锂晶体构成,每块铌酸锂晶体上集成了一个1×10解复用器模块和一个10×4电光开关矩阵模块.该装置能够把任何一个输入光信号无阻塞地传送到任何一个输出端,实现了40个波长信道的无阻塞路由交换.该装置具有结构简单,运行可靠,抗环境干扰,插入损耗低,响应速度快等优点.适于大容量、高速度全光通讯网络发展的需要.
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