全息光固定技术

　　光固定技术是指双光子全息记录技术或者双色全息术,它利用记录材料对选通光(或称门光束)和记录光的双光子吸收在其中写入全息图,实现全息图固定和完成读出.Von derlinde于1974年首先提出并在光折变晶体Cu:LiNbO3中进行双光子全息记录,光源是锁模钕玻璃激光器,波长532nm倍频光作为门光束,波长1064nm基频光作为记录光和读出光,要求记录光强10W/cm²量级.记录材料仅在选通光照射对记录光敏感,可以写入全息图;撤掉选通光源后,读出光单独照射晶体时只能读出全息图,而不会擦除已记录的信息.由于同时使用两种波长的光才能实现全息记录,所以最初将其称为双光子全息记录.双光子全息记录技术的这种光学诱导光敏性十分利于实现光折变晶体中的数据全息记录和完整读出的全光系统,并直接应用于数字数据全息存储系统的研究中.

　　在早期研究中,采用掺杂过渡金属的LiNbO3、KTN和LiTaO3等晶体作用记录材料,其灵敏度低、中间能级寿命短,通常使用高功率的脉冲激光器作为记录光源.采用近红外连续激光器光源及掺杂和非掺杂的近化学计量比铌酸锂晶体的双光子记录技术也取得实质进展,人们努力尝试通过改进晶体材料的基质成分和还原状态对材料进行优化.采用中等功率连续激光器输出5W/cm²或以下记录光强,在近定比还原铌酸锂晶体中取得与Fe:LiNbO3中绿光单光子记录相同的灵敏度.而且,Lande采用双光子存储技术在定比掺镨铌酸锂材料中成功进行了数字数据全息存储.

　　在此同时,掺铁锰的一致熔融铌酸锂晶体(Fe:Mn:LiNbO3)、掺稀土(如镨Pr)LiNbO3,以及SBN等材料也逐步应用于全息记录.1997年,Guenther等采用波长852nm记录光和滤波后390~520nm的白光作为门光束,在Pr:LiNbo3(Pr:0.2%)晶体中记录全息图,实现了852nm红外光非破坏性读出,并提出双中心理论解释其记录固定机理.随后,在掺铁锰铌酸锂晶体(Fe:Mn:LiNbO3)中也实现了双波长的全息记录,称为双色(双中心)全息术,并以其良好的全息存储性能受到广泛关注和深入研究.

　　目前,在近化学计量比铌酸锂(SLN)晶体或者双掺杂的一致熔融铌酸锂(CLN)晶体中,凡是采用短波长门光束和长波长记录光的双波长全息记录技术统称为双色(双中心)全息术.