Объемные пропускающие голограммы в кристаллах ниобата лития с поверхностным легированием медью для реализации фотовольтаичесих пинцетов
Анисимов Р.И.
1, Темерева А.С.
1, Колмаков А.А.
1, Шандаров С.М.
11Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия
Email: roman.anisimov.00@mail.ru, temereva071100@gmail.com, kolmakov.sasha1@mail.ru, stanislavshandarov@gmail.com
Поступила в редакцию: 7 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 7 августа 2023 г.
Принята к печати: 28 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 16 декабря 2023 г.
Представлены результаты экспериментальных исследований, теоретического анализа и численного моделирования особенностей формирования объемных пропускающих голограмм картиной интерференции лазерных пучков с высоким контрастом в диффузионно-легированной пластине X-среза LiNbO3 : Cu с различающимися распределениями ионов меди Cu+ и Cu2+, каждое из которых описывается суммой постоянной составляющей и двух функций Гаусса. Получены аналитические выражения для описания временной эволюции амплитуды первой пространственной гармоники электрического поля фоторефрактивной голограммы, принимающие во внимание неоднородности распределения ионов меди и показателя поглощения записывающих пучков по толщине образца. Из сопоставления экспериментальных результатов с полученными теоретическими соотношениями оценены некоторые материальные параметры исследуемой структуры LiNbO3 : Cu. Проведен сравнительный анализ пространственного распределения для амплитуды первой гармоники поля фоторефрактивной голограммы в пластинах LiNbO3 : Cu двух типов. Получено, что для реализации фотовольтаических пинцетов необходимо использовать диффузионно-легированные структуры LiNbO3 : Cu X-среза с близкими распределениями донорных (Cu+) и ловушечных (Cu2+) центров с максимумами, локализованными вблизи границы, предназначенной для захвата микро- и наночастиц. Ключевые слова: фоторефрактивная голограмма, фотовольтаические пинцеты, ниобат лития, дифракционная эффективность, угловая селективность.
- J. Villarroel, H. Burgos, A. Garci a-Cabanes, M. Carrascosa, A. Blazquez-Castro, F. Agullo-Lopez. Opt. Express, 19 (24), 24320 (2011). DOI: 10.1364/OE.19.024320
- M. Esseling, A. Zaltron, N. Argiolas, G. Nava, J. Imbrock, I. Cristiani, C. Sada, C. Denz. Appl. Phys. B, 113 (2), 191 (2013). DOI: 10.1007/s00340-013-5456-8
- J. Matarrubia, A. Garci a-Cabanes, J.L. Plaza, F. Agullo-Lopez, M. Carrascosa. J. Phys. D: Appl. Phys., 47 (26), 265101 (2014). DOI: 10.1088/0022-3727/47/26/265101
- M. Carrascosa, A. Garci a-Cabanes, M. Jubera, J.B. Ramiro, F. Agullo-Lopez. Appl. Phys. Rev., 2 (4), 040605 (2015). DOI: 10.1063/1.4929374
- A. Blazquez-Castro, A. Garci a-Cabanes, M. Carrascosa. Appl. Phys. Rev., 5 (4), 41101 (2018). DOI: 10.1063/1.5044472
- К.М. Мамбетова, С.М. Шандаров, А.И. Татьянников, С.В. Смирнов. Изв. вузов. Физика, 62 (4), 89 (2019). DOI: 10.17223/00213411/62/4/89
- S. Kar, K.S. Bartwal. Materials Lett., 62 (24), 3934 (2008). DOI: 10.1016/j.matlet.2008.05.031
- D. Sugak, I.I. Syvorotka, U. Yakhnevych, O. Buryy, N. Martynyuk, S. Ubizskii, Ya. Zhydachevskyy, A. Suchocki, H. Kumar, V. Janyani, G. Singh. Acta Physica Polonica A, 133 (4), 965 (2018). DOI: 10.12693/APhysPolA.133.965
- K. Peithmann, J. Hukriede, K. Buse, E. Kratzig. Phys. Rev. B, 61 (7), 4615 (2000). DOI: 10.1103/PhysRevB.61.4615
- К.М. Мамбетова, Н.Н. Смаль, С.М. Шандаров, Л.Н. Орликов, С.И. Арестов, С.В. Смирнов. Изв. вузов. Радиофизика, 57 (8), 675 (2014)
- А.А. Колмаков, А.С. Темерева, Р.И. Анисимов, А.В. Михайленко, С.М. Шандаров, И.В. Тимофеев, М.В. Пятнов. В сб.: Сборник трудов XXXIII Всероссийской школы-семинара "Волновые явления: физика и применения" им. А.П. Сухорукова ("Волны-2022"), под ред. А.Н. Калиша (М., 2022), с. 58
- К.М. Мамбетова, С.М. Шандаров, Л.Н. Орликов, С.И. Арестов, С.В. Смирнов, Л.Я. Серебренников, В.А. Краковский. Опт. и спектр., 126 (6), 23 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.06.47782.31-19
- С.М. Шандаров, В.М. Шандаров, А.Е. Мандель, Н.И. Буримов. Фоторефрактивные эффекты в электрооптических кристаллах: монография (Томск: Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2012)
- A. Анго. Математика для электро- и радиоинженеров (М.: Наука, 1967)
- T. Volk, M. Wohlecke. Lithium Niobate: Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching, 1st ed. (Springer Berlin, Heidelberg, 2008). DOI: 10.1007/978-3-540-70766-0
- H. Kogelnik. Bell. Syst. Techn. J., 48 (9), 2909 (1969). DOI: 10.1002/j.1538-7305.1969.tb01198.x
- Л.Н. Магдич, В.Я. Молчанов. Акустооптические устройства и их применение (Сов. Радио, М., 1978)
- М.П. Петров, С.И. Степанов, А.В. Хоменко. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике (Наука, СПб., 1992)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.