Fibra de cristal único fotorrefractivo
Descripción general
 De este modo, se obtiene una fibra de cristal único fotorrefractiva utilizable en la región de longitud de onda infrarroja. ] Para Sr1-xBaxNb2O6 (SBN) fibras de cristal único, Ce, Ca, Cu, Er, Nd, fibras de cristal único fotorrefractivos a más característica principal en que contiene como un elemento de impureza al menos uno de Po y Pr. ] Con la obtención de una fibra fotorrefractiva solo cristal utilizable en la región de longitud de onda infrarroja, así como un posible aparato pequeño, permitiendo así que el procesamiento de la información de la longitud de onda de transmisión óptica.
Campo técnico
La presente invención, fibras de cristal individuales fotorrefractivos que causa un cambio de índice de refracción por irradiación de luz, en particular, se refiere a la fibra de cristal único fotorrefractiva que tiene sensibilidad a la región de luz infrarroja.
Antecedentes de la técnica
Hace que el cambio del índice de refracción por irradiación de luz, el cristal que tiene un denominado efecto fotorrefractiva, elemento holográfico, desarrollado como material de procesamiento de la información óptica tal como un espejo de conjugación de fase se ha promovido. El material principal del efecto fotorrefractiva, LiNbO3, BaTiO3, no son tales Sr1-xBaxNb2O3, rango de longitud de onda utilizable para estos materiales son región visible 400 600 nm, no sensibilidad en la región infrarroja. Sin embargo, al considerar la aplicación como los materiales de procesamiento de información ópticos, reducción de tamaño, es necesario reducir los precios, la longitud de onda del láser semiconductor, es decir, es deseable ser capaz de utilizar en la región infrarroja. El volumen cuando la aplicación para multiplexar la holografía, etc., es muy eficaz utilizar la forma de fibra de cristal es eficaz desde el punto de vista de la mejora de la multiplicidad, habido intentos fibras de dicho material Ahí
Tarea de solución
Sin embargo, huelga decir que las fibras de cristal único fotorrefractivas convencionales no pueden usarse en la región infrarroja siempre que se use el sistema de material anterior. Esto es, el cristal convencional fotorrefractiva o fibras de cristal individuales fotorrefractivos sin sensibilidad en la región de infrarrojos, una fuente de luz tal como un láser semiconductor tiene un problema que no se puede utilizar.
La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriores, un objeto de la presente invención es proporcionar una fibra de cristal único fotorrefractiva utilizable en la región de longitud de onda infrarroja.
Solución
Para lograr el objeto anterior, la presente invención es la mayoría de Sr1-xBaxNb2O6 (SBN) fibras de cristal único, Ce, Ca, Cu, Er, Nd, que contiene como un elemento de impureza al menos uno de Po y Pr Es una característica principal.
De acuerdo con los medios anteriores, podría realizarse el efecto fotorrefractivo en la región de longitud de onda infrarroja. Esto permite reducir el tamaño del dispositivo y permitir el procesamiento de la información en la longitud de onda de transmisión óptica.
En lo sucesivo, se describirá en detalle una realización de la presente invención.
La Figura 1 es un diagrama explicativo que muestra el principio de un método láser fusible pedestal es un método de fabricación de fibra de cristal único fotorrefractiva de la presente invención.
método pedestal fusible láser, como se muestra en la Fig. 1, una punta en forma de varilla de la preforma 1 hecho de un cuerpo sinterizado o cristales se fundieron por calentamiento a un láser de CO2 4, ponerse en contacto con un cristal de siembra 2 a la unidad de fusión, suministrando el material de base 1, al mismo tiempo tirando de la semilla de cristal 2, un método para el cultivo en forma de fibra de cristal único de 3 hasta la punta de la semilla de cristal 2. La dirección de tracción de la fibra, hay un método para aumentar el método y el eje c perpendicular a la dirección para tirar a lo largo del eje c del cristal (referido como un eje de arrastre). Entre, c-eje tirando tiene características tales que es el crecimiento de cristales fácil y multiplexación es relativamente fácil, tiene la característica de que el un eje de tracción es altamente sensible.
En los siguientes ejemplos, con el objetivo de una alta sensibilidad en la región infrarroja, explicamos principalmente acerca de elevar un eje.
Ejemplo 1 Ca y 0,02% en peso, para preparar una fibra de cristal único fotorrefractiva por fusión por láser Cristales Sr0.6Ba0.4Nb2O6 método pedestal 0,02% en peso dopado con Ce como un material de base. El eje de tracción de la fibra era un eje, el diámetro era de 0,3 mm y la longitud era de 5 cm. La fibra de cristal único fotorrefractiva así obtenido se cortó a una longitud de 5 mm, después de pulir las caras de extremo, el analizador de espectro óptico, fueron medición característica espectroscópica. Como resultado, el coeficiente de absorción en la región de longitud de onda de 600 900 nm se incrementó aproximadamente cinco veces en comparación con la fibra de cristal único SBN no impurificada. A continuación, la grabación y reproducción del holograma y la medición de las características fotorrefractivas se llevaron a cabo utilizando una fuente de luz láser semiconductora con una longitud de onda de 830 nm. Como resultado, se obtuvieron buenas imágenes reproducidas y se obtuvieron buenas características con una eficacia de difracción del 16%. Además, en adición a la eje de arrastre era c-eje, como resultado de la fibra fotorrefractiva cristal único y la sensibilidad en comparación fabricado bajo las mismas condiciones, la energía necesaria para obtener la misma eficiencia de difracción, hacia un eje de arrastre 1 / 2 o menos, es decir, la sensibilidad de la fibra fotorrefractiva monocristalina que tira hacia arriba del eje a es más del doble que la del eje c que tira hacia arriba.
Los cristales Ejemplo 2 Nd SBN 0,05% en peso de dopaje para preparar una fibra de cristal único fotorrefractiva por el método de pedestal de fusión por láser como material de base. El eje de tracción de la fibra era un eje, el diámetro era de 0,4 mm y la longitud era de 7 cm. Con respecto a la fibra de cristal único fotorrefractiva así obtenida, las características espectrales se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Como resultado, se obtuvo un coeficiente de absorción de 3 cm -1 a una longitud de onda de 1,3 μm. A continuación, se midieron las características de grabación / reproducción del holograma y fotorrefractiva utilizando una fuente de luz láser semiconductora con una longitud de onda de 1,3 μm. Como resultado, se obtuvieron buenas imágenes reproducidas y se obtuvieron buenas características con una eficacia de difracción del 13%.
Los cristales Ejemplo 3 Er SBN 0,05% en peso de dopaje para preparar una fibra de cristal único fotorrefractiva por el método de pedestal de fusión por láser como material de base. El eje de tracción de la fibra era un eje, el diámetro era de 0,4 mm y la longitud era de 10 cm. Con respecto a la fibra de cristal único fotorrefractiva así obtenida, las características espectrales se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Como resultado, se obtuvo un coeficiente de absorción de 2,8 cm -1 a una longitud de onda de 1,55 μm. A continuación, utilizando un láser semiconductor con una longitud de onda de 1,55 μm, se midieron la grabación y reproducción de hologramas y las características fotorrefractivas. Como resultado, se obtuvieron buenas imágenes reproducidas y se obtuvieron buenas características con una eficacia de difracción del 11%.
Otras formas de realización más, Cu dopado, para producir un eje de tracción de fibra de cristal único fotorrefractiva de Po-dopado y Pr dopado-, Ejemplo 1 3 1 se midió de la misma manera que, el 830nm de longitud de onda para el Cu dopado, Po Se confirmó que se pueden obtener características fotorrefractivas satisfactorias con una longitud de onda de 1,3 μm para dopaje y dopaje Pr.
Efecto de la invención
Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo a la fibra de cristal único fotorrefractiva de la presente invención, debido a sus excelentes propiedades fotorrefractivos una longitud de onda del láser semiconductor, así como un posible dispositivos pequeños y permite el procesamiento de la longitud de onda de transmisión óptica .
Breve descripción de los dibujos
Es una vista explicativa que muestra el principio de un método de pedestal fusible láser utilizado en la preparación de la fibra de cristal único fotorrefractiva de la Fig presente invención.
1 ... Material de base en forma de varilla, 2 ... cristal de siembra, 3 ... cristal tipo fibra, láser 4 ... CO 2.
Reclamo
Reivindicación 1 Ce, Ca, Cu, Er, Nd, fotorrefractiva sola, caracterizado porque consta de al menos una de Po y Pr está contenido como un elemento de impureza Sr1-xBaxNb2O6 (x = 0,5 0,7) Fibra de cristal
2. Fibra monocristalina fotorrefractiva según la reivindicación 1, en la que la orientación del eje de tracción es un eje a.
Dibujo :
Application number :1994-003535
Inventors :日本電信電話株式会社
Original Assignee :宮城雅美、杉山泰之、畠山巌