Разработка высокостабильной перестраиваемой голографической среды на основе кристаллов флюорита с центрами окраски и узкополосных голографических фильтров для среднего ИК-диапазона спектра

Разработан голографический материал на основе кристаллов флюорита с центрами окраски, исследован механизм записи голограмм, основанный на фототермической перестройке и пространственном перераспределении центров окраски (рис. 4). Экспериментально определена и объяснена кинетика процесса записи.

 

Вид голограммы с периодом 4.5 мкм, записанной в кристалле фторида кальция, под конфокальным сканирующим микроскопом Zeiss LSM-710

 

Показано, что центры окраски и коллоидные центры, сконцентрированные в плоскостях голограммы, могут перестраиваться (изменять свой тип) при интенсивном фототермическом воздействии, причем это воздействие не меняет пространственного распределения центров, т.е. не разрушает голограмму как таковую (рис. 5). Это свойство голограмм, а также широкий спектральный диапазон, в котором располагаются полосы поглощения центров окраски в кристаллах флюорита, обеспечивают возможность считывания эффективных фазовых голограмм в области длин волн 600 нм – 9.5 мкм.

 

(а) спектры поглощения аддитивно окрашенного кристалла СaF2 до (сплошная линия) и после (точки) записи в нем голограммы; (б) спектры кристалла с голограммой, подвергнутого серии последовательных фототермических преобразований (спектры соответствующих состояний кристалла обозначены Hol.2–Hol.5); (в) спектр кристалла в состоянии Hol.2 в расширенном диапазоне длин волн. В поле части (б) показан вид кристалла в состояниях Hol.4 (слева сверху) и Hol.2 (справа снизу).

 

Голограммы обладают высокой стабильностью, при Т < 100 ?С они сохраняются в течение практически неограниченного промежутка времени. На их основе могут быть созданы узкополосные, с полушириной менее 1 нм, пропускающие и отражающие голографические фильтры для среднего ИК-диапазона спектра (3.0–9.5 нм) для этого диапазона отсутствуют голографические среды, пригодные для создания таких фильтров. С помощью подобных фильтров может осуществляться, в частности, стабилизация и коррекция длины волны излучения лазерных диодов.

 

Спектр поглощения кристалла CaF2 с голограммой после фототермической обработки.

 

Спектральная зависимость модуляции показателя преломления для кристалла с голограммой

 

Область использования результатов:
Лазерная техника среднего ИК-диапазона спектра.

Информация © 2015-2017 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Департамент информационных технологий