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Estudio de la contribución de la rejilla de absorción a la eficiencia de difracción en el grabado fotorrefractivo en la configuración de reflexión
LUIS MOCTEZUMA CERVANTES ESPINOSA
J GUADALUPE MURILLO RAMIREZ
LUIS FERNANDO MAGAÑA SOLIS
Acceso Abierto
Atribución
En este trabajo de investigación se estudió el grabado fotorrefractivo en la mezcla de dos ondas para la geometría de reflexión, considerando la presencia simultánea de la rejilla de fase y rejilla de absorción en muestras gruesas de aproximadeamente 1,0 cm, de niobato de litio dopadas con Fe. En primer lugar se resolvieron numéri- camente sin aproximación el conjunto de ecuaciones diferenciales parciales no lin- eales del material que describen el modelo de transporte de bandas (band transport model). Se obtuvo el campo de carga espacial total Esc, la densidad de donadores ionizados y la densidad de portadores de carga. Posteriormente se obtuvo la ampli- tud de la componenete fundamental del campo eléctrico de carga espacial Esc, en descomposición de Fourier y su fase, ΦG en relación con el patron de interferencia de la luz. Las simulaciones numéricas se realizaron para varios valores del coefi- ciente de modulación m0 entre 0 y 1. En todos los casos se consideró un campo eléctrico aplicado de 5kV/cm. A continuación, se resolvieron las ecuaciones de acoplamiento que describen la interacción entre los haces de grabado, considerando considerando ahora uno de el- los como el haz de lectura. A partir de las solución de las ecuaciones de acoplamien- to se calcularón las intensidades, la modulación de la luz y la eficiencia de difracción asociada a la rejilla de fase y también la eficiencia de difracción total cuando ambas rejillas de absorción y de fase están presentes. Se encontró que la modulación de la luz no es uniforme a lo largo del espesor de la muestra. Finalmente se encontró que la contribución de la rejilla de absorción al valor efectivo de la eficiencia de difrac- ción, para el conjunto de valores de los parámetros físicos del LiN bO3 considerado es muy pequeña. La rejilla de absorción disminuye aproximadamente en un 1 % el valor total de la eficiencia de difracción en el grabado fotorrefractivo.
In this research it was studied the photorefractive recording in two-wave mixing for the reflection geometry considering simultaneosly both, the phase grating and the absorption grating in a thick sample of approximately 1 cm of LiN bO3 doped with iron. First, it was numerically solved with no approximations the non linear partial differential equations of the material described by the band transport model. It was obtained the space charge field, the density of ionized donors and the free charge carrier density. Then it were obtained the amplitude of the fundamental component of the space charge field Esc in Fourier expansion, and its phase ΦG regarding to the non uniform illumination pattern generated by the interference of the two writing light beams. Numerical simulations were performed for various values of the modulation depth m0 between 0 and 1. In all cases it was considered an applied DC electric field of 5 kV/cm. Next it were solved the coupling equations describing the interaction between the writing light beams, considering now one of them as the reading light. From the solution of the coupling light beams were calculated the intensities, the modulation depth, and the diffraction efficiency of the phase grating and the total diffraction efficiency including the phase grating and the absorption grating. It was found that the modulation depth is not uniform across the thickness of the sample. Finally, it was found that the contribution of the absorption grating to the effective value of the diffraction efficiency is very small for the set of values of the LiN bO3 parameters considered. The absorption grating diminishes approximately 1 % the value of the total diffraction efficiency in the photorefractive recording.
2012-12
Tesis de doctorado
Español
QUÍMICA
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