УДК: 778.38.01, 535, 544.022.342.2

Голографические характеристики кристаллов фторида кальция в инфракрасном диапазоне спектра

Аксенова К.А., Ангервакс А.Е., Щеулин А.С., Рыскин А.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Аксёнова К.А., Ангервакс А.Е., Щеулин А.С., Рыскин А.И. Голографические характеристики кристаллов фторида кальция в инфракрасном диапазоне спектра // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 11. С. 56–65.

Aksenova K.A., Angervaks A.E., Shcheulin A.S., Ryskin A.I. Holographic characteristics of calcium fluoride crystals in the IR region [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 11. P. 56–65.

Ссылка на англоязычную версию:

K. A. Aksenova, A. E. Angervaks, A. S. Shcheulin, and A. I. Ryskin, "Holographic characteristics of calcium fluoride crystals in the IR region," Journal of Optical Technology. 82(11), 760-766 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000760

Аннотация:

Показано, что в кристаллах фторида кальция с фотохромными центрами окраски могут быть записаны узкополосные пропускающие и отражательные голографические фильтры для ближнего–среднего инфракрасного диапазона спектра. Установлено, что диффузионно-дрейфовый механизм записи голограммы может обеспечить близкую к 100% пространственную модуляцию концентрации центров окраски. На основании измеренных спектров поглощения кристалла с помощью соотношений Крамерса–Кронига проведена оценка дисперсии его показателя преломления в указанном диапазоне спектра, рассчитаны характеристики пропускающих и отражательных голограмм. Сделан вывод о возможности увеличения дифракционной эффективности таких голограмм за счет повышения концентрации центров окраски, формируемых в кристалле фторида кальция на стадии аддитивного окрашивания.

Ключевые слова:

фторид кальция, объемная голограмма, фотохромия, инфракрасный диапазон спектра, соотношения Крамерса–Кронига

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ при выполнении научно-исследовательской работы в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности по Заданию № 11.1227.2014/K.

Коды OCIS: 090.7330, 160.4670, 260.3060

Список источников:

1. Glebov L. Volume holographic elements in a photo-thermo-refractive glass // Opt. Exp. 2008. V. 16. № 12. P. 9199–9204.
2. Glebov L. High-performance solid-state and fiber lasers controlled by volume Bragg gratings // Rev. Laser Eng. 2013. V. 41. № 9. P. 684–690.
3. Volodin B.L., Dolgy S.V., Melnik E.D., Downs E., Shaw J., Ban V.S. Wavelength stabilization and spectrum narrowing of high-power multimode laser diodes and arrays by use of volume Bragg gratings // Opt. Lett. 2004. V. 29. № 16. P. 1891–1893.
4. Иванов С.А., Игнатьев А.И., Никоноров Н.В., Асеев В.А. Голографические характеристики модифицированного фототерморефрактивного стекла // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 6. С. 72–77.
5. Ledemi Y., El Amraoui M., Messaddeq Y. Transmission enhancement in chalco-halide glasses for multiband applications // Opt. Mater. Exp. 2014. V. 4. № 8. P. 1725–1739.
6. MacLachlan D.G., Thomson R.R., Cunningham C.R., Lee D. Mid-infrared volume phase gratings manufactured using ultrafast laser inscription // Opt. Mater. Exp. 2013. V. 3. № 10. P. 1616–1623.
7. Белоус В.М., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Механизм голографической записи на основе фототермического преобразования центров окраски в аддитивно окрашенных щелочно-галоидных кристаллах // Опт. спектр. 1999. Т. 87. № 2. С. 327–332.
8. Владимиров Д.А., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Оптимизация записи голограмм на аддитивно окрашенных кристаллах KCl // Опт. спектр. 2005. Т. 99. № 1. С. 147–150.
9. Щеулин А.С., Семенова Т.С., Корякина Л.Ф., Петрова М.А., Купчиков А.К., Рыскин А.И. Аддитивное окрашивание кристаллов фторидов кальция и кадмия // Опт. спектр. 2007. Т. 103. № 4. С. 677–682.
10. Щеулин А.С., Семенова Т.С., Корякина Л.Ф., Петрова М.А., Ангервакс А.Е., Рыскин А.И. Скорость и интенсивность аддитивного окрашивания чистых и легированных кристаллов CaF2 // Опт. спектр. 2011. Т. 110. № 4. С. 660–667.
11. Crystals with the Fluorite Structure: Electronic, Vibrational, and Defect Properties / Ed. by Hayes W. Oxford: Clarendon Press, 1974. 443 p.

12. Гайнутдинов Р.В., Щеулин А.С., Федоров П.П., Ангервакс А.Е., Рыскин А.И. Двумерные металлические включения в диэлектрическом кристалле // ФТТ. 2011. Т. 53. № 7. С. 1409–1416.
13. Angervaks A.E., Shcheulin A.S., Ryskin A.I., Fedorov P.P., Gainutdinov R.V. Two-dimensional metal nano-particles and layers in dielectric calcium fluoride crystals // Appl. Surf. Sci. 2013. V. 267. P. 112–114.
14. Щеулин А.С., Ангервакс А.Е., Аксенова К.А., Гайнутдинов Р.В., Рыскин А.И. Фототермическое преобразование центров окраски в кристаллах CaF2 // Опт. спектр. 2015. Т. 118. № 4. С. 572–576.
15. Щеулин А.С., Ангервакс А.Е., Вениаминов А.В., Захаров В.В., Рыскин А.И. Зависимость профиля голограммы на центрах окраски в кристалле CaF2 от типа формирующих голограмму центров // Опт. спектр. 2012. Т. 113. № 6. С. 712–717.
16. Angervaks А.Е., Shcheulin A.S., Ryskin A.I. Convertible holograms in CaF2 crystals with color centers // Proc. SPIE. 2013. V. 8776. P. 877604-1–877604-9.
17. Shcheulin A.S., Angervaks A.E., Zakharov V.V., Veniaminov A.V., Ryskin A.I. Holograms convertible by an incoherent photo-thermal treatment in CaF2 crystals with color centers // J. Opt. Soc. Am. B. 2014. V. 31. № 2. P. 248–254.
18. Carretero L., Madrigal R.F., Fimia A., Blaya S., Beléndez A. Study of angular responses of mixed amplitudephase holographic gratings: shifted Borrmann effect // Opt. Lett. 2001. V. 26. № 11. P. 786–788.
19. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1973. 686 с.
20. Щеулин А.С., Ангервакс А.Е., Вениаминов А.В., Захаров В.В., Рыскин А.И. Перестраиваемая голограмма на основе кристалла CaF2 с центрами окраски: возможность создания узкополосных голографических фильтров ИК-диапазона спектра // Тез. докл. 11-й межд. конф. “Голоэкспо-2014”. Сочи, 2014. Сб. тр. конф. С. 195–204.