Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Диплом Запись трёхмерных голографических решёток в кристаллах ниобата лития

Информация:

Тип работы: Диплом. Добавлен: 17.1.2013. Сдан: 2010. Страниц: 47. Уникальность по antiplagiat.ru: 50.

Описание (план):


Оглавление

Введение…………………………………………….……………………………………………7
1. Литературный обзор…………………………………………….………….............................10
1.1. Голограммы…………………………………… ………………………………………..10
1.2. Основные голографические среды …………………………………………………...14
Галоидосеребрянные фотографические слои…………………...............................15
Слои хромированного желатина........……………………….…...…………………16
Фотополупроводниково-термопластические слои………………..........................16
Фото-термо-рефрактивные стекла………………………………………………….17
1.3. Ниобат лития в качестве голографической среды…………………………………..18
1.4. Основные свойства монокристалла ниобата лития…….…………………………...20
1.5. Процесс записи голограмм в полимерах……………………...……………………..21
1.6. Процесс записи голограмм в кристалле ниобата лития…………………………….22
1.7. Использование брэгговских решеток………………………………………………...27
1.8. Вывод по литературному обзору…………………………………………………..…28
2. Методическая часть…………………………………………….…………………………...30
2.1. Объект исследования ………………………………………………………………....30
2.2. Описание установки…...……………………………………………………………...30
2.3 Создание объемных голографических элементов в кристалле ниобата лития…..…32
2.4 Измерение спектров ослабления……………………………………...........................33
2.5 Измерение контуров угловой селективности голограмм………….............................33
2.6 Определение величины дифракционной эффективности…………………………....34
2.7. Расчет значения амплитуды модуляции изменения показателя преломления…….35
2.8 Вывод по методической части………………………………………………………....36
3. Экспериментальные результаты……………………………………………………………37
3.1. Исследование спектральных характеристик ……………………...............................37
3.2. Дифракционная эффективность и величина изменения показателя преломления..43
4. Выводы………………………………………………….…………………………………...45
5. Литература……………………………………………….……………...…………………...46

Введение

В настоящее время голографические методы получения и анализа изображений находят всё большее применение в различных областях науки и техники. Хотя популярность голография завоевала сразу же после появления лазерных голограмм в начале 60-х годов, прошло немало времени, прежде чем были преодолены многие технические трудности, разработаны и применены новые, основанные на принципах голографии, методы анализа и контроля явлений и объектов. Процесс расширения областей использования голографии продолжается и до сих пор. Всеобщий интерес, проявляемый к голографии, обусловлен её применением в разных областях науки: электронной микроскопии, электротехнике, оптике, физике и химии.
Развитие голографии хорошо иллюстрирует путь научного прогресса. Используя рентгеновские лучи, Лоуренсу Брэггу удалось получить оптическое изображение атомной структуры. Закон Брэгга для дифракции света на атомных плоскостях кристалла лежит в основе понимания объемной голографии. В качестве источников света использовались разные немонохроматические источники, в том числе и обычный белый свет, однако именно наиболее монохроматический источник излучения - лазер, изобретённый в начале 60-х годов, поставил голографию на практический фундамент. Для успехов в области голографии необходимо высококлассное специальное оборудование, среды для записи голограмм, различные оптические системы.
Непосредственный продукт голографии, голограмма, представляет собой зарегистрированный результат взаимодействия (интерференции) двух или более когерентных волн. Она может быть получена физическими методами в результате взаимодействия излучения с приемником (регистрирующей средой).
Голограммы бывают двумерные (плоские) и трехмерные (объемные). Трехмерная - голограмма, при освещении которой формируется только один дифракционный порядок, она обладает угловой и спектральной селективностью. Высокая эффективность и информационная емкость трехмерных голограмм привлекают к ним внимание многих исследователей, однако, теоретический анализ трехмерных голограмм достаточно разработан лишь для ограниченного круга объектных волн.
Голограммы записываются на регистрирующих материалах - светочувствительных средах с использованием высококогерентного излучения - лазера. Кристалл ниобата лития является одним из наиболее распространённых искусственных неорганических оптических материалов, активно применяемых, в том числе, и в качестве среды для записи голограмм. Его использование обусловлено сильно выраженными нелинейно-оптическими свойствами, наличием определенных типов элементарных колебательных возбуждений и близость его физических свойств к идеальному регистрирующему материалу. Как сильный пьезоэлектрик, монокристалл ниобата лития используется в различных устройствах квантовой электроники в качестве модуляторов, дефлекторов, преобразователей частоты лазерного излучения, микрогенераторов, фильтров и т. д.
Его высокая химическая устойчивость и оптическая и механическая прочность позволяет использовать элементы, полученные на этом материале, в мощных лазерных системах, а также получать на нем объемные фазовые голограммы. Следует отметить, что технология получения трехмерных голограмм недостаточно полно изучена - используя разные режимы записи (мощность энергии импульса, плотность энергии, длительность и количество импульсов, рабочие длин волн и т.д.) можно получать новые различные характеристики. Особый интерес может представлять запись оптической трёхмерной голограммы в кристалле ниобата лития перпендикулярно оси поляризации с. На практике не всегда удаётся добиться дифракционной эффективности полученной структуры больше 1% [6]. Запись голограммы поперёк оси поляризации открывает возможность широкого использования полученных структур вместе с образованным на поверхность кристалла волноводом, позволяя управлять световыми лучами с помощью подведённого электрического поля.
Цель данной работы заключалась в исследовании процесса создания трёхмерных оптических голограмм в кристаллах ниобата лития.
В задачу работы входило:
1. Рассмотрение возможности записи голографических элементов в кристалле LiNbO3 вдоль и поперек оси поляризации.
2. Исследование влияния мощности импульсов и их количества на спектральные и голографические характеристики получаемых голограмм.
3. Определение предельных характеристик записываемых голограмм.


1. Литературный обзор

1.1 Голограммы
Падающее на голограмму излучение в результате дифракции на ее структуре преобразуется в восстановленную (дифрагированную) волну, параметры которой могут совпадать с одной из использованных для получения голограммы волн, а также находиться с ними в определенных соотношениях (например, сопряженные волны).
В простейшем случае взаимодействия двух когерентных плоских волн I1 и I2 (рис.1.1 а) [16] голограмма называется элементарной и представляет собой одномерную решетку толщины Т, в которой изменение параметров среды происходит по координате х (рис.1.1 б).........


4. Выводы
Таким образом, максимальная дифракционная эффективность записанной голограммы в направлении записи решетки не превысила 1,5%. Это хороший результат, учитывая, что перпендикулярно оси поляризации сложно добиться дифракционной эффективности больше 1% [6]. Но этого достаточно для получения в плоскости образца объемных голографических элементов для ближней ИК области спектра с дифракционной эффективностью, близкой к 100%.
В работе максимальное значение амплитуды модуляции изменения показателя преломления составило 3,37*10-3 , при этом толщина слоя с голограммой составила порядка 7 мкм, чего достаточно для создания оптического волновода с голографической решеткой в кристалле ниобата лития вдоль оси поляризации.
Основные выводы по проделанной работе:
- Получены голографические решётки вдоль и поперёк оси поляризации.
- Выявлены зависимости влияния разных режимов записи на спектральные характеристики образцов.
- Определены оптимальные условия записи голограмм а направлении, перпендикулярном оси поляризации.
- Созданы голографические элементы, обладающие динамическим диапазоном изменения показателя преломления, достаточным для получения в волноводе брэгговских решеток для ближней ИК области спектра с дифракционной эффективностью, близкой к 100%.
Результаты данной работы могут найти практическое применение при создании перестраиваемых и фиксированных узкополосных фильтров, оптических частотных мультиплексоров и демультиплексоров, электрически управляемых интегрально-оптических аттенюаторов, модуляторов и переключателей.
5. Литература
1. A. Adibi, K. Buse, and D. Psaltis. System measure for persistence in holographic recording and application to singly-doped and doubly-doped lithium niobate // Applied Optics, Vol.40, 2001, p.5175 -5182.
2. N. Korneev, H. Veenhuis, K. Buse, and E. Kratzig. Thermal fixing of holograms and their electrically assisted development in barium calcium titanate crystals // J. Opt. Soc. Am. B, Vol.18, 2001, p.1570-1577.
3. A. Winnacker, R.M. Macfarlane, Y. Furukawa, and K. Kitamura.Two-color photorefractive effect in Mg-doped lithium niobate // Applied Optics, Vol.41, No.23, 2002, p.4891-4896.
4. P. Hariharan. Optical Holography. Principles, techniques, and applications. Chapter 7: “Practical recording materials,” Cambridge University Press, 1996. p.95-124.
5. Химическая энциклопедия / Ниобат Лития. Режим доступа: xumuk.ru/encyklopedia/2350.html.
6. Р. Кольер, К. Берхарт, Л.Лин. Оптическая голография // Издательство “Мир” Москва 1973, с. 344-346, 531-532.
7. J.E. Pierson, S.D. Stookey. Photosensitive colored glasses // Patent USA. № 4017318. 1977.
8. J.E. Pierson, S.D.Stookey. Method for making photosensitive colored glasses // Patent USA. № 4057408. 1977.
9. A. Akella, T. Honda, A.Y. Liu, and L. Hesselink. Two-photon holographic recording in aluminosilicate glass containing silver particles // Optics Letters, Vol.22, No.13, 1997, p.967-970.
10. С.Н. Гуляев. Фазовые голограммы на галоидосеребряных фотоматериалах // СПбГПУ с. 168.
11. Байкальская Школа по Фундаментальной Физике / В.Н.Синцов. Запись голограмм в реальном времени. Режим доступа: bsfp.media-security.ru/school5/30.htm
12. S. Mailis, I. Zergioti, G. Koundourakis. Etching and printing of diffractive optical microstructures by a femtosecond excimer laser // Applied Optics, Vol. 38, No. 11, 10 April 1999, р.2301-2307.
13. C. Sones, C. Valdivia, J. Scott. Ultraviolet laser induced sub-micron periodic domain formation in congruent undoped lithium niobate crystals // Appl. Phys. B 80, 2005, p.341-344
14. Luo Guipeng, Wu Haiming. Periodic surface structures fabricated by one excimer laser pulse through a silsca phase mask grating // Chinese Science Bulletin Vol.42 No21, 1997 , p.1787-1792
15. Научно - технический журнал Фотоника / В.Дураев. Перестраиваемые одночастотные лазеры с брэгговскими решетками. Режим доступа: photonics.su/issue/2007/3/6.
16. Научно - технический журнал Мир Техники Кино / О.В. Андреева. Терминологический словарь по прикладной голографии
17. K. Chen, J. Ihlemann, P. Simon, I. Baumann, W. Sohler. Generation of submicron surface gratings on LiNbO3 by ultrashort UV laser pulses // Appl. Phys. A 65, 1997, р.517-518
18. M. Sorescu, J.D. Barrie, D. Barb. Excimer laser and electron beam irradiation effects in iron-doped lithium niobate // Journal of materials science 30, 1995, р.5944 - 5952
19. G.P. Luo, Y.L. Lu, N.B. Ming. LiNbO3 phase gratings prepared by a single excimer pulse through a silica phase mask // Appl. Phys. Lett. 69 (10), 1996 , p.1352-1354
20. M. Eyett, D. Bauerle. Influence of the beam spot size on ablation retes in pulsed-laser processing // Appl. Phys. Lett. 51(24), 1987 , p.2054-2055
21. S. Mailis, G.W. Ross. Fabrication of surface relief gratings on lithium niobate by combined UV laser and wet etching // Electronics Letters, 2000
22. Оптическая голография под ред. Г. Колфилда / Издательство “Мир” Москва, 1982


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.