Голографические решетки в кристаллах титаната висмута для измерительных систем оптических датчиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат технических наук Агеев, Евгений Юрьевич

• Агеев, Евгений Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Агеев, Евгений Юрьевич

Введение

1. Фоторефрактивный эффект и двухволновое взаимодействие световых пучков в электрооптических кристаллах

1. 1 Фоторефрактивный эффект в электрооптических кристаллах

1.1.1 Одноуровневая модель зонного переноса

1.1.2 Двухуровневая модель зонного переноса

1.1.3 Модель с несколькими зарядовыми состояниями ловушечных центров

1.1.4 Модель с мелким ловушечным уровнем и глубоким донорным уровнем в нескольких зарядовых состояниях

1.2 Двухволновое взаимодействие в фоторефрактивных кристаллах

1.2.1 Механизмы изменения оптических свойств среды

1.2.2 Двухпучковое взаимодействие в пропускающей геометрии

1.2.3 Двухпучковое взаимодействие в отражательной геометрии

1.3 Выводы

2. Динамика фоторефрактивного отклика в кристаллах силленитов с мелкими ловушками

2.1. Фоторефрактивный отклик кристаллов с глубокими донорными и мелкими ловушечными центрами при диффузионном механизме формирования решеток

2.1.1. Динамика отклика при постоянных средних значениях концентраций

2.1.2. Динамика фоторефрактивного отклика при формировании фоторефрактивной решетки после выдержки кристалла в темновых условиях

2.2. Фоторефрактивный отклик кристаллов с глубокими донорными и мелкими ловушечными центрами во внешнем электрическом поле при смешанном дрейфово-диффузионном механизме формирования решеток

2.3 Выводы

3. Экспериментальное исследование динамики фотоиндуцированных эффектов в кристаллах титаната висмута

3.1 Экспериментальная установка для исследования динамики формирования отражательных голографических решеток в фоторефрактивных кристаллах

3.2 Методика проведения эксперимента

3.3. Экспериментальные исследования динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток в кристаллах титаната висмута в условиях фотоиндуцированного поглощения

3.3.1. Динамика формирования отражательной фоторефрактивной решетки в номинально нелегированном кристалле титаната висмута среза (111)

3.3.2. Динамика формирования отражательной фоторефрактивной решетки в номинально нелегированном кристалле титаната висмута среза (100)

3.3.3. Динамика формирования отражательной фоторефрактивной решетки в легированном кальцием и галлием кристалле титаната висмута среза (111)

3.4 Выводы

4. Адаптивная обработка динамических спекловых полей с помощью отражательных голограмм, сформированных в кристаллах титаната висмута без приложения внешнего поля

4.1. Экспериментальное исследование динамики формирования фоторефрактивной решетки немодулированной картиной спеклового поля в отражательной геометрии в кристаллах титаната висмута среза (100)

4.1.1. Сравнительный анализ динамики формирования отражательных голограмм лазерным пучком без спекловой структуры в кристаллах титаната висмута, легированных различными примесями

4.1.2. Экспериментальная установка для исследования формирования отражательных решеток смодулированными лазерными пучками со спекловой структурой

4.1.3. Результаты экспериментов по динамике формирования отражательных решеток в фоторефрактивном кристалле немодулированной картиной спеклового поля и по влиянию на сформированную голограмму некогерентной подсветки

4.2. Экспериментальное исследование выделения модуляционного сигнала с помощью адаптивного фильтра на основе фоторефрактивных голограмм

4.2.1. Экспериментальная установка для выделения модуляционного сигнала на адаптивном фильтре на основе отражательной фоторефрактивной голограммы

4.2.2. Экспериментальное исследование влияния временной модуляции входного спеклового пучка на выходной сигнал голографического фильтра на основе отражательной решетки в кристалле титаната висмута среза (100)

4.2.3. Экспериментальное исследование выделения модуляционного сигнала на адаптивном интерференционном фильтре на основе пропускающей фоторефрактивной голограммы

4.3 Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Голографические решетки в кристаллах титаната висмута для измерительных систем оптических датчиков»

Актуальность темы. Фоторефрактивные кристаллы позволяют формировать в них динамические голограммы в реальном масштабе времени. Это делает их перспективными для создания адаптивных интерферометров, эффективно выделяющих информационные сигналы в оптических датчиках [1]. Запись голограммы в фоторефрактивном кристалле основана на фото возбуждении носителей заряда под действием картины интерференции опорной и предметной волн, перераспределении зарядов по дефектным центрам и модуляции оптических свойств за счет линейного электрооптического эффекта. Кристаллы силленитов Bi^SiO^, Bi12GeO20 и Bi12TiO20 являются перспективными фоторефрактивными материалами для применения в реальных устройствах благодаря устойчивости к внешним воздействиям и сравнительно быстрому нелинейному отклику на световое воздействие. Наибольший интерес для устройств, в которых используется лазерное излучение из красной области спектра, представляют кристаллы титаната висмута Bi12TiO20> имеющие малое удельное оптическое вращение 6.5 угл.град/мм на длине волны X = 633 нм)

Для увеличения фоторефрактивного отклика в устройствах, использующих кристаллы класса силленитов со сравнительно небольшими электрооптическими коэффициентами, к ним прикладывается внешнее постоянное или переменное электрическое поле. Это усложняет и удорожает такие устройства и ухудшает их эксплуатационные характеристики, поскольку напряженность прикладываемых полей обычно превышает 10 кВ/см. Известно, однако, что в отсутствие внешнего поля с повышением пространственной частоты фоторефрактивной решетки ее амплитуда возрастает, в случае отсутствия насыщения ловушек. В кристаллах титаната висмута, характеризующихся большой концентрацией ловушек, можно ожидать формирования фоторефрактивных решеток с малым пространственным периодом за счет диффузионного механизма перераспределения зарядов, имеющих большую дифракционную эффективность и в отсутствие внешних электрических полей. Для максимально полного использования этого эффекта необходимо использовать встречную геометрию взаимодействия световых волн, при которой в кристалле формируется так называемая «отражательная фоторефрактивная решетка». Голограммы, записанные в такой геометрии, известны под названием «голограмм Денисюка».

В кристаллах Bi^TiO^ как номинально чистых, так и легированных различными примесями, наблюдается эффект фотоиндуцированного поглощения света. При формировании в таких кристаллах фоторефрактивных решеток одновременно идет процесс образования амплитудной решетки коэффициента поглощения и изменения коэффициента поглощения света кристаллом. Эти эффекты связываются в литературе со сложной структурой дефектных центров кристаллов и присутствием в них, наряду с глубокими донорными, мелких ловушечных центров. При записи фоторефрактивных голограмм в таких кристаллах образуется несколько зарядовых решеток, поведение которых будет зависеть от времени, изменения условий засветки кристалла картиной интерференции опорного и предметного пучков, и от прилагаемых к кристаллу электрических полей. Однако подробного изучения динамики процессов формирования фоторефрактивных решеток в условиях фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах с глубокими донорными центрами и мелкими ловушками не проводилось.

При отражении лазерного излучения от реальных объектов, не имеющих зеркальных поверхностей, а также на выходе многомодовых оптических волокон, широко используемых для построения оптических датчиков, образуется сложная, так называемая «спекл-картина», представляющая собой результат интерференции когерентных световых волн с различными амплитудами и фазами. «Спекл-картина» может использоваться в качестве информационного сигнала для определения изменения состояния объекта, либо внешнего воздействия на оптическое волокно. Характер изменений, влияющих на состояние «спекл-картины», может быть различным: как правило, изменения, несущие полезную информацию, происходят достаточно быстро.

Изменения же, связанные с изменением внешних условий, таких как температура, давление и т.п., достаточно инерционны. Фоторефрактивные голограммы в кристаллах титаната висмута, обладающие быстрым динамическим откликом и хорошими характеристиками в отсутствие приложенных внешних полей, представляются перспективными для создания простых и недорогих измерительных систем, позволяющих выделить информационные сигналы, соответствующие быстрым изменениям измеряемых величин в оптических датчиках и обладающих адаптивностью к медленным изменениям внешних условий.

Целью диссертационной работы является исследование процессов формирования голографических решеток в фоторефрактивных кристаллах с учетом эффектов фотоиндуцированного поглощения света и сложной структуры дефектных центров и использование таких фоторефрактивных голограмм, формируемых в кристаллах титаната висмута, для реализации адаптивных устройств выделения информационных сигналов в оптических датчиках.

Методы исследования. Теоретический анализ динамики фоторефрактивного отклика основывался на модели зонного переноса для кристаллов, содержащих глубокие доноры и мелкие ловушечные центры. При обработке экспериментальных результатов по динамике взаимодействия световых пучков на отражательных решетках в кристаллах титаната висмута использовались скалярные модели, учитывающие истощение накачки и развитие фотоиндуцированного поглощения света.

В экспериментальных исследованиях формирования лазерными пучками отражательных и пропускающих решеток в кристаллах титаната висмута использовались методы динамической голографии и подсветка кристалла некогерентным узкополосным излучением полупроводниковых светодиодов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Динамика поля пространственного поля в кристалле с мелкими ловушками при диффузионном механизме записи зависит от способа формирования фоторефрактивной решетки. Если формирование решетки происходит при стационарных значениях средних концентраций носителей заряда, доноров и ловушек, достигаемых при засветке кристалла до начала формирования решетки взаимно некогерентными пучками сигнала и накачки, ее нарастание до стационарного значения происходит монотонно. При одновременном воздействии когерентных световых пучков на кристалл, предварительно выдержанный в темноте, амплитуда поля пространственного заряда в процессе записи может значительно превосходить свое стационарное значение, а ее динамика имеет немонотонный характер.

2. Эффекты усиления скрытого голографического изображения в темновых условиях в фоторефрактивном кристалле с однократно и двукратно ионизированными донорами и мелким ловушкам при приложении внешнего поля и его проявления при включении считывающего света связаны с пространственным сдвигом соответствующих зарядовых решеток относительно друг друга.

3. Эффективные голографические решетки отражательного типа формируются лазерными пучками с гауссовым распределением амплитуды и со сложной спекл-структурой за счет диффузионного механизма записи, без приложения внешнего электрического поля, как в номинально чистых, так и в легированных кристаллах титаната висмута среза (100).

4. Адаптивные интерферометры для измерения величины смещения колеблющихся объектов и детектирования сигналов с волоконно-оптических датчиков на основе многомодовых волокон могут быть реализованы на основе диффузионного механизма формирования пропускающих и отражательных фоторефрактивных решеток в кристаллах титаната висмута, без приложения к нему внешнего электрического поля, лазерными пучками со спекловой структурой.

Достоверность результатов работы, полученных при теоретических расчетах, обусловлена постановкой задачи с использованием обоснованных приближений и известных моделей фоторефрактивного кристалла, а также дающих хорошую сходимость методов численного интегрирования систем нелинейных дифференциальных уравнений на основе современного программного обеспечения. Достоверность экспериментальных результатов по динамике фоторефрактивного отклика и полученных на их основе характеристик фоторефрактивных кристаллов базируется на использовании большого массива экспериментальных данных, полученных по апробированным, физически обоснованным методикам, при помощи измерительной аппаратуры с известными характеристиками.

Научная новизна:

1. Проведен численный анализ динамики формирования поля пространственного заряда фоторефрактивной решетки для модели зонного переноса, учитывающей присутствие в кристалле глубоких донорных центров и мелких ловушек. Показано, что в таких кристаллах, предварительно выдержанных в темновых условиях, при диффузионном механизме записи фоторефрактивной решетки динамика ее формирования имеет немонотонный характер, причем максимально достигаемая амплитуда решетки может существенно превышать ее стационарное значение.

2. Выполнен численный анализ динамики формирования поля пространственного заряда фоторефрактивной решетки для модели зонного переноса, учитывающей двукратно ионизируемые глубокие донорные центры и мелкие ловушки, при смешанном диффузионно-дрейфовом механизме записи, с приложением к кристаллу внешнего постоянного электрического поля. Предложенная методика анализа, учитывающая эффекты пространственного сдвига зарядовых решеток, соответствующих однократно и двукратно ионизированным донорам и мелким ловушкам, количественно описывает наблюдаемые ранее экспериментально в кристаллах силленитов эффекты усиления скрытого изображения в темновых условиях при приложении внешнего поля и его проявления при включении считывающего света.

3. Разработана экспериментальная установка и методика исследования динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток, позволяющая минимизировать влияние внешних условий на стабильность формируемой голограммы и изучать медленные составляющие процессов перезарядки дефектных центров в кристаллах силленитов в условиях фотоиндуцированного поглощения света. На этой основе экспериментально подтверждено предсказанное ранее немонотонное поведение амплитуды фоторефрактивной решетки при ее формировании в нелегированном кристалле титаната висмута среза (111); получен коэффициент двухпучкового усиления г = 4.7 см"1 в нелегированном кристалле титаната висмута среза (100) без приложения внешнего поля; показано, что в кристалле Bi^TiO^: Са :Ga среза (111) отражательная голограмма представляет собой совокупность фоторефрактивной и абсорбционной решеток, а также что в данном кристалле на длине волны А, = 633 нм наблюдается его фотоиндуцированное просветление, в то время как желтый свет (X = 570 нм) приводит к росту поглощения.

4. Экспериментально показано, что эффективные отражательные голограммы могут формироваться при использовании лазерного излучения с длиной волны X = 633 нм гауссовыми световыми пучками и пучками со сложной спекловой структурой, как в номинально чистых, так и в легированных различными примесями кристаллах титаната висмута среза (100), без приложения внешнего электрического поля.

Практическая значимость проведенных исследований заключается в следующем:

1. Обнаруженный эффект достижения амплитудой фоторефрактивной решетки максимума, значительно превосходящего стационарный уровень, при ее диффузионной записи в кристалле, предварительно выдержанном в темновых условиях, может быть использован для увеличения эффективности устройств динамической голографии, в том числе и элементов измерительных систем оптических датчиков.

2. Предложенная методика количественного анализа эффектов усиления скрытого изображения в темновых условиях при приложении внешнего поля и его проявления при включении считывающего света может быть использована для проектирования управляемых устройств динамической оптической памяти.

3. Разработанная экспериментальная установка и методика исследования динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток, позволяющая минимизировать влияние внешних условий на стабильность формируемой голограммы и изучать медленные составляющие процессов перезарядки дефектных центров в кристаллах силленитов в условиях фотоиндуцированного поглощения света, используется в настоящее время в научных исследованиях и в учебном процессе кафедры Электронных приборов Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.

4. Продемонстрированная возможность формирования эффективных отражательных голограмм при использовании лазерного излучения с длиной волны X = 633 нм гауссовыми световыми пучками и пучками со сложной спекловой структурой, как в номинально чистых, так и в легированных различными примесями кристаллах титаната висмута среза (100), без приложения внешнего электрического поля, показывает перспективность использования таких кристаллов для реализации узкополосных спектральных фильтров и адаптивных интерферометрических измерительных систем оптических датчиков.

5. Показана работоспособность устройств, использующих динамические отражательные голограммы в легированном медью кристалле титаната висмута среза (100), при наличии внешней фоновой некогерентной засветки с длиной волны, близкой к рабочей (А, = 633 нм)> и с интенсивностью, составляющей до 500% от интенсивности полезного сигнала.

6. Реализована схема построения измерительной системы оптического датчика на основе формирования пропускающей фоторефрактивной решетки лазерным излучением с длиной волны X = 633 нм > в легированном ванадием кристалле титаната висмута среза (110) без приложения внешнего поля, с использованием сигнального светового пучка со спекл-структурой, отраженного от колеблющегося объекта. Продемонстрировано выделение устойчивого информационного сигнала на второй гармонике с амплитудой, определяемой амплитудой колебаний объекта на основной частоте.

Внедрение. Результаты диссертационной работы используются при разработке адаптивных волоконно-оптических измерительных систем в Институте автоматики Дальневосточного отделения РАН. На кафедре Электронных приборов Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники внедрена и используется в научно-исследовательских работах, а также при курсовом и дипломном проектировании студентов автоматизированная экспериментальная установка для исследования динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток и фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах. Акты внедрения приведены в Приложении к диссертации.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика-99» (г. Санкт-Петербург, 19-21 октября 1999 г.), на VI международной научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 28 февраля - 3 марта 2000 г.), на I школе-семинаре молодых ученых «Современные проблемы физики и технологии» (г. Томск, 1-3 февраля 2000 г.),на 1-ой Международной конференции «Fundamental problems of Opto- and Microelectronics» APCOM'2000 (г. Владивосток, 11-15 сентября 2000г.), на Международной конференции "Optics of Crystals", (Mozyr, Belarus, 26-30 September, 2000), на Международной конференции «Фундаментальные проблемы оптики» (г.Санкт-Петербург, Россия, 2001 г.), на II школе-семинаре молодых ученых «Современные проблемы физики и технологии» (г. Томск, 5-7 февраля 2001 г.), на 8-ой Международной конференции по фоторефрактивным эффектам, материалам и приборам PR-01 (Wisconsin, USA, July 8-12, 2001 г.), на Международной конференции "Problem of Interaction of Radiation with Matter", (Gomel, Belarus, 30 October - 1 November, 2001), на Международной азиатско-тихоокеанской конференции «Fundamental problems of Opto- and Microelectronics» APCOM-2001 (г. Владивосток, 20-23 августа 2001г.), на III школе-семинаре молодых ученых «Современные проблемы физики и технологии» (г. Томск, 30 января - 1 февраля 2002 г.), на Международной конференции SIBEDEM-2002, (Tomsk, Russia, March 19-20, 2002), на Международной конференции по квантовой электронике IQEC-2002 (Москва, 22-27 июня 2002 г.), на IX Международной конференции «Nonlinear Optics of Liquid and Photorefractive Crystals», (Alushta, Crimea, Ucraine, September 30-October 4, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», (Томск, Россия, 21-23 октября 2003 г.), на третьей Международной азиатско-тихоокеанской конференции «Fundamental problems of Opto- and Microelectronics» APCOM'2003 (r. Владивосток, 8-12 сентября 2003 г).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 1 статье в журнале Американского оптического общества [53*], в 5-ти статьях в центральных российских журналах [33*, 34*, 54*, 56*, 62*], в 8-ми публикациях в сборниках трудов Международных конференций [48*, 49*, 50*, 51*, 52*, 55*, 61*, 63*], в 4-х статьях в сборниках трудов молодых ученых [57*, 58*, 59*, 60*] и в 1 статье в сборнике трудов Всероссийской научно-практической конференции [64*]. Ссылки на них в тексте помечены символом « * ».

Структура, объем и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Полный объем диссертации - 148 страниц, включая 60 рисунков и 2 таблицы. Нумерация формул, рисунков и таблиц принята по параграфам.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Агеев, Евгений Юрьевич

Основные результаты диссертационной работы заключаются следующем:

1. Проведен анализ двух способов формирования фоторефрактивной решетки в кристалле с мелкими ловушками. Показано, что при записи фоторефрактивной решетки в кристалле, предварительно выдержанном темновых условиях, динамика формирования решетки является немонотонной, при этом максимум амплитуды поля пространственного заряда в кристалле может значительно превосходить стационарный уровень.

2. Проведенное численное моделирование показывает, что динамика поля пространственного заряда в кристаллах со сложной структурой дефектных центров определяется не только кинетикой изменения амплитуд зарядовых решеток, но и их сдвигом в пространстве относительно друг друга, который зависит от приложенного электрического поля и проводимости образца. Полученные результаты позволяют описать эффекты усиления скрытого изображения при приложении внешнего поля и его проявления при включении считывающего света, наблюдаемые ранее экспериментально.

3. Разработана автоматизированная измерительная система и методика проведения экспериментов по исследованию динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток, позволяющая минимизировать влияние внешних условий на стабильность формируемой голограммы и изучать медленные составляющие процессов перезарядки дефектных центров в кристаллах силленитов в условиях фотоиндуцированного поглощения света.

4. Экспериментально подтверждено предсказанное в диссертации немонотонное поведение амплитуды фоторефрактивной решетки на примере ее формирования в нелегированном кристалле титаната висмута среза (111).

5. В нелегированном кристалле титаната висмута среза (100) без приложения внешнего электрического поля на отражательной голографической решетке получен коэффициент двухпучкового усиления г = 4.7 см"1 , не достижимый в кубических кристаллах при пропускающей геометрии взаимодействия для диффузионного механизма формирования поля пространственного заряда.

6. Экспериментально обнаружено, что в кристалле Bi,2TiOffl : Са: Ga среза (111) для световых пучков с длиной волны X = 633 нм формирующаяся отражательная голограмма представляет собой совокупность фоторефрактивной и абсорбционной решеток, а процесс ее записи сопровождается фотоиндуцированным просветлением, в то время как желтый свет (А. = 570нм) приводит к росту оптического поглощения.

7. Эффективные отражательные фоторефрактивные решетки формируются лазерными пучками с длиной волны 633 нм в кристаллах титаната висмута среза (100), легированных различными примесями, в отсутствие внешнего электрического поля.

8. Экспериментально показано, что отражательные фоторефрактивные решетки могут эффективно формироваться в кристаллах титаната висмута среза (100) световыми пучками со спекловой структурой, возникающими при отражении лазерных пучков от реальных объектов и на выходном конце чувствительных элементов датчиков, реализуемых на основе многомодовых оптических волокон.

9. Экспериментально продемонстрировано, что адаптивные интерферометры для измерения величины смещения колеблющихся объектов и детектирования сигналов в волоконно-оптических датчиках на основе многомодовых волокон могут быть реализованы на основе диффузионного механизма формирования пропускающих фоторефрактивных решеток в кристаллах титаната висмута, без приложения к нему внешнего электрического поля, когерентными световыми пучками со спекловой структурой.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Агеев, Евгений Юрьевич, 2005 год

1. Ashkin A., Boyd G.D., Dziedzic J.M., Smith R.G., Ballman A.A., Levinstein J.J., Nassau K. Optically-induced refractive index inhomogeneities in LiNb03 and LiTa03 //Appl. Phys. Lett. - 1966. - v. 9, is. 1. - P. 72-74.

2. Chen F.S., LaMacchia J.T., Fraser D.B. Holographic storage in lithium niobate // Appl. Phys. Lett. 1968. - v. 13. - P. 223-225.

3. Петров М.П., Степанов С.И., Хоменко A.B. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике. С.-Петербург: Наука, 1992. - 320с.

4. International trends in optics / ed. J.W. Goodman. Boston: Academic Press, 1991.-525 p.

5. Kukhtarev N.V., Markov V.B., Odulov S.G., Soskin M.S., Vinetskii V.L.

6. Holographic storage in electrooptic crystals. I. steady state // Ferroelectrics. -1979.-v. 22.-P. 949-961.

7. Photorefractive materials and Their Applications I, II / Eds. Gunter P., Huignard J.P. Berlin-Heilderberg: Springer-Verlag, 1988,1989.

8. Yen P., Chiou A.E., Hong J., Beckwith P., Chang Т., and Khoshnevisan M. Photorefractive nonlinear optics and optical computing // Opt. Eng. April 1989. - v. 28. - P. 328-343.

9. Marrakchi, Hubbard W.M., Habiby S.F., and Patel J.S. Dynamic holographic interconnects with analog weights in photorefractive crystals // Opt. Eng. March 1990. - v. 28. - P. 215-224.

10. Strohkendl. Light-induced dark decays of photorefractive gratings and their observation in Bi^TiO^ // Appl. Phys. 1989. - v. 65, is. 10. - P. 3773-3780.

11. Mullen. Measurements of bulk space-charge grating in photorefractive Bi12SiO20* Ph.D. dissertation. Los Angeles, Calif., University of Southern California, 1984.

12. Mahgereften, and Feinberg J. Erasure rate and coasting in photorefractive barium titanate at high optical power // Opt. Lett. 1989. - v. 13, is. 12. - P. 11111113.

13. Motes A., Kim J.J. Intensity-dependent absorption coefficient in photorefractive BaTi03crystals // J. Opt. Soc. Am. B. 1987. - v. 4, is.9. - P. 1379-1381.

14. Vainos N.A., Clapham S.L., and Eason R.W. Multiplexed permanent and real time holographic recording in photorefractive BSO // Appl. Opt. 1989. - v. 28. -P. 4381-4385.

15. Kamshilin A.A. Simultaneous recording of absorption and photorefractive gratings in photorefractive crystals // Optics Communication. 1992. - v. 93. - P. 350-358.

16. Wechsler B.A., Klein M.B. Thermodynamic point defect model of barium titanate and application to the photorefractive effect // J.Opt.Soc.Am. B. 1988. — v.5, is. 8.-P. 1711.

17. Buse K., and Kratzig E. Three-valence charge-transport model for explanation of the photorefractive effect // Appl. Phys. B. 1995. - v. 61. - P. 27-32.

18. Buse K., Loheide S., Sabbert D., and Kratzig E. Photorefractive properties of tetragonal KTa0 52Nb048O3: Fe crystals and explanation with the three-valencecharge-transport model // J. Opt. Soc. Am. B. 1996. - v. 13, is. 7. - P. 26442651.

19. Бельдюгин И.М., Золотарев M.B., Свиридов К. А. Теория и применение оптических приборов на основе четырехволнового взаимодействия в фоторефрактивных кристаллах // Зарубежная радиоэлектроника. 1990. - № 3. - С. 52-81.

20. Valley G.C. Erasure rates in photorefractive materials with two photoactive species // Appl. Opt. 1983. - v. 22, is. 20. - P. 3160.

21. Brost G.A., Motes R.A., and Rotge J.R. Intensity-dependent absorption and photorefractive effects in barium titanate // J. Opt. Soc. Am. B. — 1988. v. 5, is. 9.-P. 1879.

22. Tayebati P., and Mahgerefteh D. Theory of the photorefractive effect for Bi12TiO20 with shallow traps // J. Opt. Soc. Am. B. 1991. - v. 8, is. 5. - P.1053-1064.

23. Shandarov S.M., Kobozev O.V., Reshet'ko A.V., Krause M.G., Volkov V.V., Kargin Yu.F. Photorefractive response in sillenite crystals with shallow traps by applying an alternating electric field // Ferroelectrics. 1997. - v. 202. - P.257-266.

24. Holtmann L., Buse K., Kuper G., Groll A., Hesse H., Kratzig E.

25. Photoconductivity and Light-Induced Absorption in KNb03: Fe // Appl. Phys. A. 1991.-v. 53.-P. 81-86.

26. U. van Stevendaal, Buse K., Kamper S., Hesse H., Kratzig E. Light-induced charge transport processes in photorefractive barium titanate doped with rhodium and iron," Appl. Phys. B. 1996. - v. 63. - P. 315-321.

27. Buse K., U. van Stevendaal, Pankath R., Kratzig E. Light-induced charge transport properties of Sr061Ba0 39Nb2O6: Ce crystals // J. Opt. Soc. Am. B.1996. v. 13, is. 7. - P. 1461-1467.

28. Buse K. Light-induced charge transport processes in photorefractive crystals I: Models and experimental methods // Appl. Phys. B. 1997. - v. 64. - P. 273-291.

29. Corner L., Damzen M.J. An analysis of three-valence model of photo refraction // Appl. Phys. B. 1999. - v. 68. - P. 819-826.

30. Kobozev O.V., Shandarov S.M., Kamshilin A.A., and Prokofiev V.V. Light-induced absorption in a Bi^TiO^ crystal // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 1999. - v. 1. p. 442-447.

31. Ландау JI. Д., Лившиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 8. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. - 624 с.

32. Петров М.П., Шлягин М.Г., Шалаевский Н.О., Петров В.М., Хоменко А.М. Новый механизм записи изображений в фоторефрактивных кристаллах // ЖТФ. 1985. - № 55. С. 2247.

33. Грачев А.И. О монополярности примесной фотопроводимости кристаллов типа силленита // ФТТ. 1998. - т. 40, вып. 11. - С. 2178-2179.

34. Грачев А.И. Голографическая запись в фоторефрактивных кристаллах в условиях нестационарности и нелинейной фотопроводимости // ФТТ. 1999.- т. 41, вып.6. С. 1012-1018.

35. Камшилии А.А., Петров М.П. Инфракрасное гашение фотопроводимости и голографическая запись в силикате висмута // ФТТ. — 1981. т. 23, вып. 10. -С. 3110 - 3116.

36. Odoulov S.G., Shcherbin K.V., Shumelyuk A.N. Photorefractive recording in BTO in the near infrared // J. Opt. Soc. Am. B. 1994. - v. 11., is. 9. - P. 17801785.

37. Miteva M., Nicolova L. Oscillating behaviour of diffracted light on uniform illumination of holograms in photo-refractive Bi12TiO20 crystals// Opt. Commun.- 1988. v. 67, is. 3. - P. 192-194.

38. Garrett M.N., Chang J.Y., Jenssen H.P., Warde C. High beam-coupling gain and deep- and shallow-trap effects in cobalt-doped barium titanate BaTi03: Co // J. Opt. Soc. Am. B. 1992. - v. 8 is.9. - P. 1407-1415.

39. Винецкий В.Л., Кухтарев H.B. Динамическая голография. Киев: Наукова думка, 1983. - 126 с.

40. Степанов С.И., Петров М.П., Хоменко А.В. Фоточувствительные электрооптические среды в голографии и оптической обработке информации. Л.: Наука, 1983. - 270 с.

41. Камшилин А.А., Миридонов С.В., Митева М.Г., Мокрушина Е.В. Голографическая запись в ортогональных лучах в кристаллах титаносилленита // ЖТФ. 1989. - т. 1, вып. 59. - С. 113-117.

42. Kukhtarev N., Во Su Chen, Venkateswarlu P., Salamo G., and Klein M. Reflection holographic gratings in 111. cut Bi^TiO^ crystal for real time interferometry // Optics Communication. 1993. - v. 104. - P. 23-28.

43. Mallick S., Miteva M., and Nikolova L. Polarization properties of self-diffraction in sillenite crystals: reflection volume gratings // J. Opt. Soc. Am. B. -1997. v. 5, is. 14. P. 1179-1186.

44. Канаев И.Ф., Малиновский В.К., Суровцев Н.В. Узкополосные голографические интерференционные фильтры на LiNb03 Н ФТТ. — 2000. -т. 42, вып.11. С. 2079-2084.

45. Фотоиндуцированные явления в силленитах / В.К. Малиновский О.А. Гудаев, В.А. Гусев, С.И. Деменко; Под ред. П.А.Твердохлеб. Новосибирск: Наука, 1990. - 158 с.

46. Соуа С., Zaldo С., Volkov V.V., Egorysheva A.V., Polgar К., Peter А. Gallium-iduced inhibition of the photorefractive properties of sillenite crystals // J.Opt. Soc. Am. B. 1996. - v. 13, is. 5. - P. 908-915.

47. Riehemann S., Rickermann F., Volkov V.V., Egorysheva A.V., and Von Bally G. Optical and photorefractive characterization of BTO crystals doped with Cd, Ca, Ga, and V // .Tourn. Nonlinear Optical Physics and Materials. 1997. - v. 6, is. 2. - P. 235-249.

48. Tuovinen H., Kamshilin A.A., Ravattinen R., Prokofiev V.V., Jaaskelainen

49. T. Two-wave mixing and fanning effect in Bi^TiO^ under an alternating electric field // Optical engineering. 1995. - v. 34, is. 9. - P. 2641-2646.

50. Staebler D.L., Amodei J.J. Coupled-wave analysis of holographic storage in LiNb03 //J.Appl. Phys. 1972. - v. 43. - P. 1042-1049.

51. Винецкий B.JL, Кухтарев H.B., Одулов С.Г. и др. Динамическая самодифракция когерентных световых пучков // УФН. 1979. - т. 129. - С. 113-137.

52. Mersch F., Buse K., Sauf W., Hesse H., and Kratzig E. Growth and characterization of undoped and doped Bi12TiO20 crystals // Phys. Stat. Sol. -1993. v. 140.-P. 273-281.

53. Гольцер И. В., Даршт М. Я., Зельдович Б. Я., Кундикова Н. Д., Рогачева Л. Ф. Четвертьволновая пластинка, перестраиваемая в широком диапазоне длин волн // Квантовая электроника. 1995. - № 22. - С. 201.

54. Степанов Б.И. Введение в современную оптику. Основные представления оптической науки на пороге XX века. Мн.: Наука и техника, 1989. - 359с.

55. Yoshimura Т., Nakagawa К., Wakabayashi N. Rotational and boiling motion of speckles in a two-lens imaging system // J.Opt. Soc. Am. B. 1986. - v. 3, is. 7. - P.1018.

56. Roddier F., Gilli J.M., and Lund G. On the origin of speckle boiling and its effects in stellar speckle interferometry // J. Opt. 1982. - v. 13, is. 5. - P. 263271.

57. Weber M., U. van Stevendaal, Buse K., Zhang Z. G., Yin A. M., Fu P. M., Ding Y., and Eichler H. J. Light-induced charge transport properties of potassium niobate crystals doped with nickel // Phys. Stat. Sol. 1996. - v. 156. -P. 433-439.

58. Buse К., Loheide S., Sabbert D., and Kratzig E. Photorefractive properties of tetragonal KTa0 52Nb0 48O3: Fe crystals and explanation with the three-valencecharge-transport model // J. Opt. Soc. Am. B. 1996. - v. 13. - P. 2644-2651.

59. Buse K. Infrared sensitization of photorefractive crystals // SPIE's International Technical Working Group Newsletter. 1995. - S. 11, Oktober.

60. Rickermann F., Riehemann S., Buse K., Dirksen D., and G. von Bally. Diffraction efficiency enhancement of holographic gratings in Bi12TiO0 76V0 24O20crystals after recording // J. Opt. Soc. Am. B. 1996. - v. 13, is. 10. - P. 22992305.

61. Rickermann F., Riehemann S., G. von Bally, Breer S., and Buse K. A high resolution real-time temporal heterodyne interferometer for refractive index topography // Opt. Commun. 1997. v. 144. - P. 173-179.

62. Российская академия наук Дальневосточное отделение1. ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ

63. Настоящим актом подтверждается, что при проведении научно-исследовательских работ ИАПУ ДВО РАН внедрены следующие результаты работы Агеева Е.Ю.

64. Обнаружен эффект достижения амплитудой фоторефрактивной решетки максимума, значительно превосходящего стационарный уровень, при ее диффузионной записи в кристалле, предварительно выдержанном в темновых условиях.

65. Разработана экспериментальная установка и методика исследования динамики формирования отражательных фоторефрактивных решеток, позволяющая минимизировать влияние внешних условий на стабильность формируемой голограммы.

66. Зав. лаб. прецизионных оптических методов измерений ИАПУ ДВО РАН член-корр. РАН, д.ф.-м.н., профессор1. Ю.Н.Кульчин

67. УТВЕРЖДАЮ: Проректо^цо HP ТУ СУР1. В.Н. Ильюшенко2001 г.1. АКТо внедрении (использовании) результатов НИР

68. Тема: Инициативная работа Ф "■ "(№ х/договора)от «1» сентября 1999 (дата открытия темы)

69. Автоматизированная установка для исследования фоторефрактивных эффектовнаименование НИР

70. ВЫПОЛНЕННАЯ аспирантами Е.Ю. Агеевым. С.Ю. Веретенниковым. студентами С.В.Беляевым. В.А. Карташовым. А.Г. Мартьяновым и A.M. Плесовских

71. ИСПОЛЬЗУЕТСЯ кафедрой Электронных приборов ТУСУР при проведении НИР Г/б 5/00/3 и Международного договора 0194/02/98

72. ВРЕМЯ ВНЕДРЕНИЯ (ИСПОЛЬЗОВАНИЯ) П квартал 2000 года

73. ВИД ВНЕДРЕНИЯ Лабораторный комплекс

74. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В РАЗРАБОТКЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ' не использовались

75. НАИМЕНОВАНИЕ И НОМЕРА ДОКУМЕНТОВ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИХ ВНЕДРЕНИЕ акт приемочной комиссии от 15 мая 2000 г.

76. С.Ю. Веретенников С.В. Беляев yu^ffSВ. А. Карташов А.Г. Мартьянов1. ОТ ЗАКАЗЧИКА:1. Зав^каф^ЭП1. С.М. Шандаров1. ПроД. ка&?ЭП1. В.Н. Давыдов

77. Доцент каф. СВЧ и КР „•fe А.Е. Мандель1. А.М. Плесовских