Голография

Объемные пропускающие голограммы в кристаллах ниобата лития с поверхностным легированием медью для реализации фотовольтаических пинцетов

Р. И. Анисимов, А. С. Темерева, А. А. Колмаков, С. М. Шандаров

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050 Томск, Россия

Аннотация: 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 LiNbO$_3$ : Cu с различающимися распределениями ионов меди Cu$^+$ и Cu$^{2+}$, 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 LiNbO$_3$ : Cu. Проведен сравнительный анализ пространственного распределения для амплитуды первой гармоники поля фоторефрактивной голограммы в пластинах LiNbO$_3$ : Cu двух типов. Получено, что для реализации фотовольтаических пинцетов необходимо использовать диффузионно-легированные структуры LiNbO$_3$ : Cu $X$-среза с близкими распределениями донорных (Cu$^+$) и ловушечных (Cu$^{2+}$) центров с максимумами, локализованными вблизи границы, предназначенной для захвата микро- и наночастиц.

Ключевые слова: фоторефрактивная голограмма, фотовольтаические пинцеты, ниобат лития, дифракционная эффективность, угловая селективность.

Поступила в редакцию: 07.08.2023
Исправленный вариант: 07.08.2023
Принята в печать: 28.09.2023

DOI: 10.61011/OS.2023.10.56888.5480-23

Реферативные базы данных:

•