Фоторефрактивный эффект в нестехиометричных кристаллах ниобата лития и оптических волноводах на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Севостьянов, Олег Геннадьевич

• Севостьянов, Олег Геннадьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Севостьянов, Олег Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ. МЕХАНИЗМЫ, КОНЦЕПЦИИ И МОДЕЛИ.

ГЛАВА 2. ФОТОРЕФРАКЦИЯ В ОБЪЕМНЫХ НЕЛЕГИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ.

2.1 Влияние собственных дефектов на светоиндуцированное изменение показателя преломления в нестехиометричных кристаллах ниобата лития.

2.2 Фотолюминесценция в нестехиометричных кристаллах LiNb03.

ГЛАВА 3. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ ПРИ НЕОДНОРОДНОМ ВНЕШНЕМ НАГРЕВЕ НЕСТЕХИОМЕТРИЧНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ.

3.1 Фоторефрактивный отклик кристаллов LiNb03 в присутствие внешнего стационарного градиента температуры.

3.2 Термическая фиксация фазовых микроголограмм в нелегированных кристаллах LiNb03 в условиях неоднородного нагрева.

ГЛАВА 4. ФОТОРЕФРАКЦИЯ В НОВЫХ ТИПАХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ НА КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ.

4.1 Фоторефрактивная запись в Ы№>Оз волноводах, создаваемых в комбинированной технике ионного обмена и ионной имплантации.

4.2 Фотохромные фоторефрактивные протонзамещенные планарные волноводы в ниобате лития.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фоторефрактивный эффект в нестехиометричных кристаллах ниобата лития и оптических волноводах на их основе»

Актуальность темы

Фоторефрактивный эффект (ФРЭ), обнаруженный Ашкиным с сотрудниками Bell Lab's в 1966 г. как "оптическое повреждение" кристаллов LiNb03 (НЛ) и LiTa03 (ТЛ) и заключавшийся в изменении (уменьшении) их показателя преломления под действием лазерного излучения [1], сразу привлек к себе внимание специалистов, занимающихся проблемами и приложениями оптики нелинейных сред. Многочисленные применения явления фоторефракции подробно описаны в литературе и относятся к ряду активно развиваемых научно-технических направлений [2-9]. Например, в последние годы значительно возрос интерес к разработке оптических систем записи, хранения и обработки информации на основе фотосегнетоэлектриков (и в частности, - ниобата лития), что связано с перспективами создания полностью оптических и гибридных поточных комплексов обработки данных, и других интересных приложений, прежде всего в области телекоммуникационных технологий. С другой стороны, по-прежнему широк круг задач, определяющих необходимость поиска путей подавления ФРЭ в ниобате лития [4, 6-8]. Так, высокие электро- и нелинейно-оптические коэффициенты материала обусловили его широкое использование в качестве компонентов нелинейно-оптических преобразователей частоты лазерного излучения, фазовых и амплитудно-фазовых модуляторов световых пучков, переключателей каналов, дефлекторов, различных оптических сенсоров (в т. ч. в интегральном исполнении) и т. д., т. е. технических устройств, требующих отсутствия фотоиндуцированного дрейфа показателя преломления кристалла. Для решения обеих задач необходимы фундаментальные исследования, направленные на выяснение механизмов ФРЭ в фотосегнетоэлектриках вообще, и активно используемом ниобате лития, в частности. Вопросы, касающиеся природы фоторефракции в LiNb03, постоянно поднимались за время, прошедшее с момента открытия эффекта, но многие их аспекты до сих пор являются предметом острой дискуссии. При этом основные трудности в интерпретации результатов работ связаны с выявлением особенностей сложной взаимосвязи сразу нескольких физических процессов (электро-, пьезо-, пиро-, термо- оптических и электрических), протекающих в фоторефрактивных материалах под действием света в реальных экспериментальных условиях, специфической дефектной структурой HJ1 и неясной микроскопической картиной переноса заряда при фотовозбуждении непростого набора собственных и примесных ловушек [7]. Если в ранних работах 70-80-х годов прошлого века появление ФРЭ в LiNb03 интерпретировалось преимущественно по примесному фотовольтаическому механизму (что, в общем, не вызывает сомнений и теперь в отношении кристаллов LiNb03:Fe и легированных примесями других переходных металлов), то совершенствование технологий очистки ростового сырья, достигнутое в последнее время, и позволившее получать кристаллы, имеющие концентрацию примесей С <10"4-10~5 ат.%, выдвинуло на первый план проблемы определения "собственного" механизма фоторефракции. Было установлено, что "собственный" фоторефрактивный эффект в ниобате лития по-видимому связан с наличием специфических антиструктурных дефектов, появляющихся на этапе роста кристалла вследствие давно отмеченной его толерантности к нестехиометрии, выражающейся в отклонении [Li]/[Nb] от единицы (в сторону уменьшения) даже при стехиометрическом составе расплава [7,15]. Т. к. NbLj и Li вакансии могут быть определены в качестве основных дефектов компенсации дефицита Li20 в кристалле LiNb03, то неизвестные вторичные фоторефрактивные центры ранее были идентифицированы как малые поляроны NbLj [18]. При этом современные представления о дефектной структуре LiNb03 трактуют схему транспорта заряда при фотовозбуждении кристалла в тесной взаимосвязи с появлением вторичных фоторефрактивных центров NbLi4+ и NbNb4+ и возможным возбуждением предполагаемой антиструктурной связки Nbbi-NbNb, с вытекающей отсюда последовательностью физических процессов, приводящих в конечном счете, к изменению показателя преломления кристалла в освещенной области [7]. Положения этой концепции и возможность ее использования при анализе результатов прикладных работ, связанных с химической модификацией LiNb03, нуждаются в комплексном экспериментальном подтверждении. Попытка такого исследования и была предпринята в данной работе.

Целью диссертационной работы является систематическое исследование фоторефрактивного эффекта в кристаллах ниобата лития и ионообменных волноводах на их основе в условиях интенсивного лазерного, а также термических воздействий для выявления связи фоторефрактивного эффекта с собственной и примесной дефектной структурой материала.

Основные задачи, определяемые целью работы:

• Прямые измерения величины и кинетики фоторефрактивного отклика кристаллов ниобата лития с различной начальной нестехиометрией в широком диапазоне интенсивностей лазерного излучения.

• Исследование фотолюминесценции кристаллов ниобата лития в инфракрасном диапазоне длин волн при лазерном возбуждении различной мощности и частоты.

• Исследование особенностей фоторефрактивного эффекта в объемных кристаллах ниобата лития в условиях неоднородного нагрева образцов.

• Изучение возможностей направленного синтеза оптических волноводов на подложках кристаллов ниобата лития для получения планарных волноводных структур, способных обеспечить высокую фоторефрактивную чувствительность, необходимую для технических приложений.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Проведено детальное исследование зависимости величины фоторефракции от степени нестехиометрии кристаллов ниобата лития и интенсивности лазерного излучения, в результате чего установлено наличие дополнительного вклада в заполнение вторичных фоторефрактивных центров, обусловленного диссоциацией дефектных комплексов собственной природы.

2. Выполнено систематическое исследование инфракрасного фотолюминесцентного отклика нестехиометричных монокристаллов LiNb03.

3. Изучены процессы формирования фоторефрактивного отклика при неоднородном нагреве образцов, в результате чего найдены условия и объяснены причины появления обнаруженного квазистационарного подавления фоторефракции, а так же термической фиксации фоторефрактивных голограмм в нелегированных кристаллах LiNb03.

Практическая значимость результатов работы:

1. Определены оптимальные параметры синтеза фоторефрактивных оптических LiNb03 волноводов, получаемых в комбинированной методике протонного обмена и Не+-ионной имплантации, и обладающих повышенной фоторефрактивной чувствительностью. Разработан способ получения ионобменных фотохромных фоторефрактивных LiNb03 оптических волноводов.

2. Сформулирован принцип тестирования оптического качества монокристаллов LiNb03 для технических приложений, основанный на определении в исследуемой серии образцов минимального порогового значения интенсивности вводимого излучения J(, при которой зависимость светоиндуцированного изменения показателя преломления от отношения [Li]/[Nb] меняет направление с ростом интенсивности J тестирующего излучения.

3. Предложена методика определения степени нестехиометрии кристаллов LiNb03 с химическим составом близким к стехиометрическому, заключающаяся в измерении интенсивности фотолюминесценции образцов в ближней ИК-области спектра при лазерном возбуждении в видимом диапазоне длин волн.

4. Определены условия нестационарного подавления фоторефракции и термической фиксации фазовых голограмм в нелегированных кристаллах ниобата лития, что может найти применение в устройствах, имеющих оптические LiNb03 компоненты.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Существует дополнительный вклад в заполнение вторичных фоторефрактивных центров, появляющийся вследствие фотодиссоциации дефектных комплексов [NbLj-NbNb]2", доминирующий в случае нелегированных кристаллов ниобата лития и определяемый из прямых измерений фоторефракции и фотолюминесценции образцов.

2. В условиях слабого внешнего неоднородного нагрева кристаллов LiNb03 возможен процесс подавления фоторефрактивного отклика, эффективность которого зависит от степени нестехиометрии, коэффициента дополнительного поглощения образца характеризующего концентрацию собственных дефектов [NbLrNbNb] и величины приложенного градиента температуры.

3. За счет термической активации примесной протонной проводимости при неоднородном нагреве нелегированных кристаллов LiNb03 возможно осуществление термической фиксации фоторефрактивных микроголограмм, с эффективностью, зависящей от степени нестехиометрии кристалла и величины темнового тока, возрастающего при термовозбуждении собственных дефектов.

4. Путем варьирования состава ионообменных сред и режимов постобменного отжига в комбинированной методике протонного обмена и

Не+-ионной имплантации на подложках кристаллов ниобата лития могут быть получены оптические волноводы, обладающие экстремально высокими значениями фоторефрактивной чувствительности, требуемыми для перспективных интегрально-оптических устройств.

5. Методами комбинированного ионного обмена, сочетаемого с последовательностью окислительных и реструктурирующих отжигов на подложках монокристаллов ниобата лития могут быть получены фотохромные фотерефрактивные протонзамещенные волноводы, обладающие высокими значениями коэффициента фотоиндуцированного поглощения при УФ-облучении.

Апробация: Основные результаты работы докладывались на: Международной научной конференции по физике диэлектриков "Диэлектрики-93", С-Петербург, 1993; VI-th International Topical Meeting NOLPC, Ai-Danil, Crimea, UA; 3 European Conference On Application of Polar Dielectrics, Bled, Slovenia, 1996; 7-ом Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков-полупроводников", РГПУ, Ростов-на-Дону, 1996; Международной конференции "Физико-химические процессы в неорганических материалах", Кемерово, 1998, 2001, 2004; 8-th Europhysical Conference On Defects in insulating Materials, Keel, UK, 1998; 9-th European Conference on Integral Optics and Technical Exhibition, Torino, Italy, 1999; EMRS-2000, Strasburg, France; Fourth Annual Meeting of the "Applications of nonlinear optical Phenomena" and Workshop on LiNb03, Budapest, Hungary, 2001; Eight european conference on application of polar dielectrics (ECAPD-8), Metz, France, September 2006; семинарах Московского института электронной техники (МИЭТ), института физики и физических технологий технологического университета Клаусталь - (IPPT TU Claustha1, Niedersachsen, Deutschland).

Публикации: основные результаты исследования изложены в 19 работах, список которых приведен в конце диссертации.

Личный вклад автора: Подготовка и выполнение всех описанных экспериментов. Анализ, первичная систематизация и обсуждение всех результатов, а также участие в постановке задач и интерпретации результатов, описанных в разделах главы 3 и 4.2.

Структура и объем: Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, в котором перечислены основные полученные результаты и выводы. Список использованных источников включает 95 ссылок. В работе имеется 40 рисунков и 4 таблицы. Полный объем 135 страниц.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Севостьянов, Олег Геннадьевич

Основные результаты и выводы

1. Экспериментально исследована зависимость величины фоторефрактивного эффекта от степени нестехиометрии кристаллов ниобата лития и интенсивности лазерного излучения. Показано, что существует дополнительный вклад в заполнение вторичных фоторефрактивных центров вследствие фотодиссоциации дефектных комплексов [NbLi-NbNb]2".

2. Выполнено сравнительное исследование интенсивности фотолюминесцентного отклика монокристаллов LiNb03 с различной начальной нестехиометрией. Установлен рост интенсивности люминесценции в кристаллах с повышенным коэффициентом дополнительного поглощения, характеризующим концентрацию собственных дефектов [NbLl-NbNb]

3. Обнаружено, что в условиях внешнего неоднородного нагрева слабовосстановленных кристаллов LiNb03 возможен процесс подавления фоторефрактивного отклика, эффективность которого зависит от нестехиометрии и коэффициента дополнительного поглощения образца, а так же величины приложенного градиента температуры.

4. Определены условия осуществления термической фиксации фоторефрактивных голограмм в нелегированных кристаллах LiNb03 при термической активации примесной протонной проводимости в поле фотоиндуцированного пространственного заряда. Установлено, что эффективность термофиксации зависит от концентрации собственных дефектов исследованных кристаллов и возрастает в случае использования химически окисленных образцов.

5. Найдены оптимальные параметры синтеза (состав ионообменных сред и последовательность операций) фоторефрактивных оптических LiNb03 волноводов с повышенной фоторефрактивной чувствительностью, получаемых комбинированной методикой ионного обмена и Не+-ионной имплантации. Разработана методика изготовления фоторефрактивных фотохромных оптических волноводов Mn:Cu:H:LiNb03 и Mn:Cu:H:LiNb03:Fe, заключающаяся в проведении серии комбинированных ионных обменов, сочетаемых с окислительным и реструктурирующим отжигами. Показано, что в получаемых волноводных структурах достигается рост коэффициента поглощения в видимой области при УФ-облучении образцов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Севостьянов, Олег Геннадьевич, 2006 год

1. Sevostyanov, О. G. Light induced changes of photorefraction in nonstoichiometric lithium niobate / S.M. Kostritskii, O.G. Sevostyanov // Abstract book of Vl-th International Topical Meeting NOLPC. Ai-Danil (UA), 1995. -V.6.-P. 5-7.

2. Sevostyanov, O. G. Influence of intrinsic concentration on light induced changes of photorefractivity in LiNb03 / S.M. Kostritskii, O.G. Sevostyanov // Proc.ECAPD-3. Bled (Slovenia), -1996. - Mo-Po 11-18.

3. Sevostyanov, 0. G. Light-induced photorefraction changes in nonstoichiometric LiNb03 crystals / S.M. Kostritskii, O. G. Sevostyanov // Proc. SPIE.- 1996.- V.2795.- P. 191-202.

4. Севостьянов, О. Г. Фоторефрактивный эффект в нестехиометричных кристаллах ниобата лития / С. М. Кострицкий, О. Г. Севостьянов // Сб. "7 Международный семинар по физике сегнетоэлектриков-полупроводников". -Ростов-на-Дону: РГПУ. 1996. - С. 17-18.

5. Sevostyanov, О. G. Influence of intrinsic defects on light-induced changes in the refractive index of lithium niobate / S. M. Kostritskii, O. G. Sevostyanov // Appl.Phys.B. 1997.-V.65. - P. 527-533.

6. Севостьянов, О. Г. Фоторефрактивный эффект в нестехиометричных кристаллах ниобата лития / С. М. Кострицкий, О. Г. Севостьянов // ФХП-7. -Т.2. Кемерово: Кузбассвузиздат. - 1998. - С. 158-159.

7. Sevostyanov, 0. G. Composition dependence of photorefractive effect in nominally pure LiNb03 crystals / S. M. Kostritskii, O. G. Sevostyanov // Radiat.Eff.&Def.in Solids. 1999. - V.150. -P. 315-320.

8. Севостьянов, О. Г. Фоторефрактивные LiNb03 волноводы, изготовленные комбинированным методом ионного обмена и ионной имплантации / С. М. Кострицкий, О. Г. Севостьянов, П. Моретти // ФХП-8. Т.1. -Кемерово: Кузбассвузиздат. - 2001 - С. 170-171.

9. Budapest, Hungary. 2001. - P. PII.

10. Sevostyanov, O. G. Optimization of photorefractive LiNb03 waveguides fabricated by combined techniques of ion exchange and implantation / S. M. Kostritskii, O. G. Sevostyanov, P. Moretti // Optical Materials. 2001.- V. 18. - P. 78-81.

11. Севостьянов, О. Г. Определение параметров легированных протонзамещенных волноводов / С. С.Николаев, О. Г. Севостьянов, С. М. Кострицкий // ФХП-9.-Т.2. Кемерово: Кузбассвузиздат. - 2004- С. 75-76.

12. Севостьянов, О. Г. Термическая фиксация фазовых голограмм в номинально чистых кристаллах ниобата лития / О. Г. Севостьянов, С. М. Кострицкий // ФХП-9.-Т.1. Кемерово: Кузбассвузиздат. - 2004 - С. 217.

13. Ashkin, A. Optically-induced refractive index inhomogeneities in LiNb03 and LiTa03 / A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, and K. Nassau // Applied Physics Letters. 1966. - V.9. - Issue 1-P. 72-74

14. Kip D. Photorefractive waveguides in oxide crystals: fabrication, properties, and applications//Appl. Phys. В 67. 1998,-P. 131-150

15. Петров М.П., Степанов С.И., Хоменко A.B. Фоточувствительные электрооптические среды в голографии и обработке информации. Л.: Наука.- 1983.-270 с.

16. Петров М.П., Степанов С.И., Хоменко А.В. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике. Спб.: Наука. - 1992. - 320 с.

17. Gunter P., Huignard J.P. Photorefractive materials and their applications I. Fundamental phenomena Heidelberg.:Springer Verlag. - 1988. - 314p.

18. Gunter P., Huignard J.P. Photorefractive materials and their applications II. Applications Heidelberg.:Springer Verlag - 1989. - 278p.

19. Сидоров H.B., Волк T.P., Маврин Б.Н., Калинников В.Т. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны, -М.: Наука, 2003.-255 с.

20. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением М.:Наука. - 1982. - 400 с.

21. Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики-М.:МИСИС. 2000. - 432 с.

22. Buse К. Light induced charge transport processes in photorefractive crystals

23. Models and experimental methods // Applied Physics B. 1997 - V.64-P. 273-291

24. Buse K. Light induced charge transport processes in photorefractive crystals1.. Materials //Applied Physics B. 1997.- V.64.-P. 391-407

25. Лайнс M., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы -М., Мир.- 1981.-736 с.

26. Стурман Б.И., Фридкин В.М. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления. М.:Наука. - 1992.-208 с.

27. Chen F. S. Optically Induced Change of Refractive Indices in LiNb03 and LiTa03// Journal of Applied Physics. 1969.- V.40 - Iss. 8. — P. 33893396

28. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития М.: Наука. - 1987. - 264 с.

29. Simon М., Jermann F. and Kratzig Е. Photorefractive effects in LiNb03:Fe, Me at high light intensities// Optical Materials 1995.-V.4- Iss. 2-3. - P. 286-289

30. Jermann F., Kratzig E. Charge transport processes in LiNb03:Fe at high intensity laser pulses // J. Appl. Phys. 1992 - A 55.- P. 114-118.

31. Schirmer O. F., Thiemann 0., Wohlecke M. Defects in LiNb03 I. Experimental aspects // J. Phys. Chem. Solids. — 1991.-V. 52. - N 1. - P. 185-200.

32. Donnerberg H.J., Tomlinson S.M., Catlow C. R. A., Schrimer O. F. Computer simulation studies of intrinsic defects in LiNb03 crystals // Physical Review B. -1989. -V. 40. — P. 909-916.

33. Jermann F, Simon M, Bower R, Kratzig E, Schirmer OF Light-induced absorption changes in reduced lithium niobate // Ferroelectrics 1995 - 165. -P. 319-327.

34. Buse K., Jermann F., Kratzig E. Infrared holographic recording in LiNb03:Cu // J. Appl. Phys. 1994. - A 58,- P. 191-195.

35. Buse K., Kratzig E. Two-Step Processes and IR Recording in Photorefractive Crystals // Topics Appl. Phys. 2003. - V.86.- P.23-39

36. Jermann Frank. Photorefraktive Effekte in LiNb03 bei hohen Lichtintensitaeten dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften - Osnabraeck- 1994. - 125 p.

37. Chen C.T., Kim D. M., von der Linde D. Efficient hologram recording in LiNb03 : Fe using optical pulses// Appl. Phys. Lett. -1979. V. 34. - Iss.5. -P. 321-324

38. Jermann F., Kratzig E. Charge transport processes in LiNb03:Fe at high intensity laser pulses // J. Appl. Phys. 1992.- A 55. - P. 114-118.

39. Jermann F, Otten J. Light-induced charge transport in LiNb03:Fe at high light intensity// JOSA B. 1993. — 10. - P. 2085-2092.

40. Althoff Olaf, Kraetzig Eckhard. Strong light-induced refractive index changes in LiNb03//Proc. SPIE. 1990.-V. 1273.-P. 12-19

41. Wen Jin-ke, Wang Liang, Tang Yan-sheng, and Wang Hua-fu Enhanced resistance to photorefraction and photovoltaic effect in Li-rich LiNb03:Mg crystals// Applied Physics Letters. 1988.- V. 53. - Iss. 4. - P. 260-261

42. Кострицкий С. M., Канаев И. Ф., Малиновский В. К., Новомлинцев А. В., Пугачев А. М. Светоиндуцированные давления и фотовольтаический эффект в кристаллах ниобата лития // Изв. РАН: Сер. Физическая. 1995. - т. 59, С. 41-47.

43. Кузьминов Ю. С., Осико В. В. Нарушение стехиометрии в кристаллах ниобата лития // Кристаллография. 1994. - т. 39.-№ 3- С. 530-531.

44. Jermann F., Simon М., Bower R., Kratzig E., Schirmer O. F. Light-induced absorption changes in reduced lithium niobate // Ferroelectrics. 1995- V. 165,-P. 319-325.

45. Nippus M, Claus R: The influence of photorefractive index change on Raman scattering intensities in LiNb03// Z. Naturforschung. 1978 - 33a. -S. 924-933.

46. Simon M., Jermann F. and Kratzig E. Light-induced absorption changes in iron-doped LiNb03 // Optical Materials. 1994.- V. 3.- Iss. 4.- P. 243-250

47. Simon M., Jermann F., Kratzig E. Intrinsic photorefractive centers in LiNb03:Fe // J. Appl. Phys. 1995.-B 61.- P. 89-93.

48. Garcia-Cabanes A., Cabrera J. M. Spectral dependence of photovoltaic currents in non-congruent LiNb03 // J. Phys.: Condens. Matter. 1993. -N 5.-P. 2267-2276.

49. Jermann F., Simon M., Kratzig E. Photorefractive properties of congruent and stoichiometric lithium niobate at high light intensities // JOS A B. 1995 -V. 12.-Iss. 11.-P. 2066

50. Kitamura K., Furukawa Y., Ji Y., Zgonik M., Medrano C., Montemezzani G., and Gunter P. Photorefractive effect in LiNb03 crystals enhanced stoichiometry control // Journal of Applied Physics V. 82. -Iss. 3. - 1997-P. 1006- 1009

51. Holtmann F., Imbrock J., Baumer C., Hesse H., Kratzig E., Kip D. Photorefractive properties of undoped lithium tantalate crystals in dependence of composition // J. Appl. Phys D. 2004. - 96. - P. 7455— 7463.

52. Simon M, Wevering S, Buse K, Kratzig E: The bulk photovoltaic effect of photorefractive LiNb03:Fe at high light intensities. J Phys D: Appl Phys. -1997.-V.30.-P. 144-149.

53. Kitaeva G.K., Kuznetsov K.A., Morozova V.F., Naumova I.I., Penin A.N., Shepelev A.V., Viskovatich A.V., Zhigunov D.M. Reduction-induced polarons and optical response of Mg-doped LiNb03 crystals// Appl Phys B-2004.-V.78. -P. 759-764.

54. Hesselink L., Orlov S., Liu A., Akella A., Lande D., Neurgaonkar R.R. Photorefractive materials for nonvolatile volume holographic data storage// Science.- 1998-V.282.-P. 1089-1094.

55. Guenther H., Macfarlane R., Furukawa Y., Kitamura K., Neurgaonkar R.R. Two-color holography in reduced near-stoichiometric lithium niobate // Appl Opt. 1998. - V.37. P. 7611-7623.

56. Yakovlev V.Y., Kabanova E.V., Veber Т., Paufler P. Short-lived color and luminescence centers in LiNb03 // Phys. Sol. State. 2001,- V.43- P. 1580-1585.

57. Zhang Y., Guilbert L., Bourson P. Characterization of Ti:LiNb03 waveguides by micro-Raman and luminescence spectroscopy // Appl Phys В.-2004,- V. 78.-P. 355-361.

58. Malovichko G.I., Grachev V.G., Yurchenko L.P., Proshko V.Y., Kokanyan E.P., Gabrielyan V.T.: Improvement of LiNb03 microstructure by crystal growth with potassium // Phys. Stat. Sol. (a) 1992.- V.133: K29-K33.

59. Kitamura K., Yamamoto J.K., Iyi N., Kimura S., Hayashi Т.: Stoichiometric LiNb03 single-crystal growth by double crucible Czochralski method using automatic powder supply-system. J. Cryst. Growth. 1992 - V.116. -P. 327-335.

60. Kostritskii S. M, Sevostyanov O. G.: Influence of intrinsic defects on light-induced changes in the refractive index of lithium niobate // Appl. Phys. B. -1997.-V. 65.-P. 527-533.

61. Berben D., Buse K., Wevering S., Herth P., Imlau M., Woike T. Lifetime of small polarons in iron-doped lithium-niobate crystals // J. Appl. Phys. -2000- V.87.-P.1034-1041.

62. Beyer O., Maxein D., Woike Т., Buse K. Generation of small bound polarons in lithium niobate crystals on the subpicosecond time scale // Appl. Phys. B. -2006.-V. 83.-P. 527-530.

63. Wevering S., Imbrock J., Kratzig E.: Relaxation of light-induced absorption changes in photorefractive lithium tantalate crystals // J. Opt. Soc. Am. B. 2001.-V.18.-P. 472-478.

64. Carson A., Anderson M.E.: Two-photon absorption and blue-light-induced red absorption in LiTa03 waveguides // J. Opt. Soc. Am. B. 2006 - V. 23-P. 1129-1136.

65. Yariv A., Orlov S., Rakuljic G. Holografic storage dynamic in lithium niobate: theory and experiment // J. Opt. Soc. Am. B. 1996 - V. 13 - N. 11.-P. 2513-2523.

66. Amodei J., Staebier D. Holographic pattern fixing in electro-optic crystals // Appl.Phys.Lett. -1971.- 18.-P.540-544

67. Amodei J., Phillips W., Staebier D. Improved electrooptic materials and fixing techniques for holographic recording // Applied Optics. 1972.-V. 11.-N.2.-P. 390-396.

68. Arizmendi L., Townsend P., Carrascosa M., Baquedano J., Cabrera J. Photorefractive fixing and related thermal effects in LiNb03 // J. Phys.: Condens. Matter.- 1991.-N. 3.-P. 5399-5406.

69. Meyer W., Wurfel P., Munser R., Muller-Vogt G. Kinetics of fixation of phase holograms in LiNb03 // Phys. Stat. Sol.- 1979.-N.53.-P. 171-180.

70. Carracosa, M. Long-Lifetime photorefractive holographic devices via thermal fixing methods / M. Carracosa, J. M. Cabrera, F. Agullo-Lopez -Topics Appl. Phys. 2003. - V.86.- P.91-110

71. Nee I., Mtiller M., Buse K. Development of thermally fixed photorefractive holograms without light // Appl. Phys. B. 2001.- V.72, P.195-200

72. Eggert H. A., Hecking В., and Buse K., Electrical fixing in near-stoichiometric lithium niobate crystals // Opt. Lett 2004 - V.29.- P.2476-2478.

73. Eggert Helge A., Kalkum Felix, Hecking Benedikt, and Buse Karsten Optimization of electrical fixing in near-stoichiometric iron-doped lithium niobate crystals// J. Opt. Soc. Am. B. 2005.- V. 22.-N. 12.- P. 2553-2559

74. Buse K., Breer S., Peithmann K., Kapphan S., Gao M., and Kratzig E., Origin of thermal fixing in photorefractive lithium niobate crystals // Phys. Rev. B.- 1996- V.56- P. 1225-1235.

75. Nee I., Buse K., Havermeyer F., Rupp R. A., Fally M., May R. P. Neutron diffraction from thermally fixed gratings in photorefractive lithium niobate crystals // Phys. Rev. B. V.60. - R 9896-R9899

76. Hukriede J., Runde D. and Kip D. Fabrication and application of holographic Bragg gratings in lithium niobate channel waveguides // J.Phys.D:Appl.Phys- 2003.-V.36,- R1-R16

77. Hukriede Joerg. Photorefractive Streifenwellenleiter in Lithiumniobate als integriert optische Wellenlaengenfilter fuer infrarotes Licht dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften -Osnabrueck-2001.- 121 p.

78. Nee, M. Muller, K. Buse and E. Kraetzig Role of iron in lithium niobate crystals for the dark-storage time of holograms// J.Appl.Phys-2000. -V. 88. -4282

79. Buse Karsten, Conferences messages

80. Carracosa M., Agullo-Lopez F. Theoretical modeling of the fixing and developing of hologram gratings in LiNb03 // JOSA B. 1990 - V.7.- P. 2317-2322

81. Shur V. Ya., Rumyantsev E. L., Nikolaeva E. V., Shishkin E. I., Batchko R. G., Miller G. D., Fejer M. M., Byer R. L. Micro- and Nanoscale Domain Engineering in Lithium Niobate and Lithium Tantalate// Proc. SPIE 2000 -Vol. 3992, P. 143-154

82. Nakamura K., Kurz J., Parameswaran K., and Fejer M. M. Periodic poling of magnesium-oxide-doped lithium niobate// J. Appl. Phys. 2002.- V. 91.-P. 4528-4534.

83. Голенищев-Кутузов A.B., Голенищев-Кутузов B.A., Калимуллин Р.И. Индуцированные доменные структуры в электро- и магнито-упорядоченных веществах. М.:Физматлит. - 2003- 136 с.

84. Dierolf V. and Sandmann C., Direct-write method for domain inversion patterns in LiNb03// Appl. Phys. Lett. 2004.- V. 84- P. 3987-3989

85. Kip Detlef and Wesner Monika Photorefractive Waveguides // In book: Photorefractive Materials and their Applications/ Ed. Gunter P. 2005 -chap.10 -P.289-316

86. Тамир Т. Интегральная оптика. М.: Мир - 1978 - 344 с.

87. Muller R., Arizmendi L., Carrascosa M., Cabrera J. M. Determination of H concentration in LiNb03 by photorefractive fixing // Appl. Phys. Lett-1992.-Vol. 60,-P. 3212-3214.

88. Infrared Holography for Optical Communications, edited by P. Boffi, D.Piccinin, and M. C. Ubaldi New York: Springer - 2003. - 181 p.

89. Kostritskii S.M., Kip D. Holographic recording in planar Cu:H:LiTa03 waveguides// Phys.Stat.Sol. (a).- 1998.-, V.169, N.l, P.171-180.

90. Kostritskii S.M., Moretti P. Photorefractive LiNb03 waveguides fabricated by He-implantation and copper exchange// Appl.Phys. В.- 1999.-V.68-P. 767-776.

91. Glazov G., Itkin I., Shandarov V., Shandarov E., Shandarov S. Planar hologram gratings in photorefractive waveguides in LiNb03 // J. Opt. Soc. Am. В.- 1990. V.7. -N.12. -P.2279-2288.

92. Becker Ch., Greiner A., Oesselke Th., Pape A., Sohler W., and Suche H., Integrated optical Ti:Er:LiNb03 distributed Bragg reflector laser with a fixed photorefractive grating // Opt. Lett.- 1998 V.23.-P. 1194-1196.

93. Kostritskii, S. M. Photoinduced light scattering in the copper-doped Lii xHxNb03 photorefractive waveguides/ Kostritskii S. M., Kolesnikov О. M. //J. Opt. Soc. Am. В-1994 V. 11.- N.9.- P. 1674-1682.

94. Кострицкий C.M., Бородин Ю.В., Верещегин В.И., Колесников О.М., Сергеев А.Н., Сутулин С.Н. Способ легирования монокристаллов литийсодержащих оксидных соединений медью. А.с. №1762597. С 30 В 31/04, 29/30 от 15 мая 1992 г.

95. Korkishko, Yu, N. Ion exchange in single crystals for integrated optics and optoelectronics /Yu. N. Korkishko, V. A. Fedorov Cambridge: Cambridge International Science Publishing, UK. - 1999 - 520 p.

96. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, U.Littmark: The stopping and Ranges of ions in Solids Pergamon:New York - 1988 - 210 p.

97. Kostritskii S.M., Moretti P. Comparative study of defects induced by proton and helium implantation in LiNb03 crystals // Rad.Effects and Defects in Solids.- 1999.- V.150- P. 151-156.

98. Kostritskii S.M., Bourson P., Mouras R., Fontana M.D. Application of Raman spectroscopy for measurement of photorefractive damage profile in LiNb03 crystals// Phys.Stat.Sol. 2004.- V.l, P. 3170-3173.

99. Adibi Ali, Buse Karsten, and Psaltis Demetri Two-center holographic recording//JOSAB. -2001. -V. 18, N. 5, P. 584-601

100. Korkishko Yu.N., Fedorov V.A., Alkaev A.N., Morozova T.V., Kostritskii S.M., Laurell F. Proton-exchanged LiNb03 waveguides: Nonlinear, electrooptical and photorefractive properties// Ferroelectrics- 2001 -V.264.-P. 325-330.

101. Коркишко Ю. H., Федоров В. А. Кристаллическая структура и оптические свойства твердых растворов (LiixZnx/22+.x/2)Ta03, полученных методом неизовалентного ионного обмена // Кристаллография,- 1995.-т. 40.-№ З.-С. 493-504.

102. Шандаров В. М., Шандарова К. В., Кип Д. Дискретная дифракция и пространственное самовоздействие световых пучков в одномерных фотонных решетках в ниобате лития // Письма в ЖТФ 2005 - т. 31.- в. 20.- С. 88-94.