光固定技術利用兩種波長的光,按順序實現全息記錄和固定:其短波長的光作為門光束,用以激發深層能級的載流子到淺層能級,從而增加記錄介質對長波長記錄光的吸收靈敏度;長波長的相干光作為記錄光,將載流子從淺能級激發至導帶,并利用載流子的遷移機制將全息圖同時記錄在深能級和潛能及;最后,該長波長均勻光照射晶體,將記錄在淺能級的全息圖擦除,計入深能級的全息圖卻因其對長波長光不敏感而保留,從而達到信息固定的效果.在全息圖記錄中,較長波長的記錄光通常為相干的激光光源,短波長的門光束可以由諸如LED的非相干光源或者寬帶光源提供.

　　適用于光固定記錄的晶體至少應有兩個深淺不同的吸收中心.根據拉制晶體時鋰和鈮配比不同,以及生長過程中相變不同,光固定記錄使用的晶體(以鈮酸鋰晶體為例)主要有兩類:一類是定化學計量比鈮酸鋰晶體(SLN晶體,簡稱定比鈮酸鋰晶體),由于實際工藝限制,制備的晶體達不到完全嚴格的定比,通常為近似定比鈮酸鋰晶體;另一類是一致熔融鈮酸鋰晶體(CLN).為了改善晶體的記錄性能,常在SLN晶體中摻入微量的鐵(Fe)、錳(Mn)、鋱(Tb),在CLN晶體中摻入鐵錳(Fn:Mn)、鐠(Pr)、銅鈰(Cu:Ce)和銦(In)鎂(Mg)等.這兩類記錄材料具有兩種不同的載流子躍遷和輸運機制,下面分別進行描述.

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