Abstract

Nonvolatile two-color holographic recording gated by incoherent ultraviolet (UV) light centered at 365 nm is investigated in near-stoichiometric lithium niobate crystals. The influence of thermal treatment on the two-color recording is studied. The results show that thermal reduction tends to improve the two-color recording performance, whereas thermal oxidation degrades the two-color recording. With an incoherent 0.2-W/cm2 UV gating light and a 0.25-W/cm2 semiconductor recording laser at 780 nm, a two-color recording sensitivity of 4\times10^{-3} cm/J and a recording dynamic range characterized by M/# of 0.12 are achieved in a 2.2-mm thermally reduced near-stoichiometric lithium niobate crystal. We attribute the improvement to the prolonged lifetime of small polarons and the increased absorption at the gating wavelength due to thermal reduction.

© 2009 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).
  2. D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).
  3. K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).
  4. Y. S. Bai, R. R. Neurgaonkar, and R. Kachru, Opt. Lett. 22, 334 (1997).
  5. Y. S. Bai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett. 78, 2944 (1997).
  6. H. Guenther, R. Macfarlane, Y. Furukawa, K. Kitamura, and R. Neurgaonkar, Appl. Opt. 37, 7611 (1998).
  7. L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).
  8. G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).
  9. G. Zhang, S. Sunarno, M. Hoshi, Y. Tomita, C. Yang, and W. Xu, Appl. Opt. 40, 5248 (2001).
  10. O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
  11. K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).
  12. L. Ren, L. Liu, D. Liu, J. Zu, and Z. Luan, Opt. Lett. 29, 186 (2004).
  13. D. Liu, L. Liu, L. Ren, Z. Luan, and Y. Zhou, Chin. Opt. Lett. 2, 630 (2004).
  14. C. Dai, L. Liu, D. Liu, and Y. Zhou, Chin. Opt. Lett. 3, 507 (2005).
  15. Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).
  16. G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).
  17. L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).
  18. F. H. Mok, G. W. Burr, and D. Psaltis, Opt. Lett. 21, 896 (1996).

2006 (1)

Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).

2005 (1)

2004 (2)

2001 (1)

2000 (2)

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

1998 (3)

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).

H. Guenther, R. Macfarlane, Y. Furukawa, K. Kitamura, and R. Neurgaonkar, Appl. Opt. 37, 7611 (1998).

1997 (2)

Y. S. Bai, R. R. Neurgaonkar, and R. Kachru, Opt. Lett. 22, 334 (1997).

Y. S. Bai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett. 78, 2944 (1997).

1996 (1)

1994 (1)

K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).

1993 (1)

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

1991 (1)

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).

1984 (1)

L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).

1974 (1)

D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).

Adibi, A.

K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).

Agulló-López, F.

L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).

Akella, A.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Arizmendi, L.

L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).

Ashley, J.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Bai, Y. S.

Y. S. Bai, R. R. Neurgaonkar, and R. Kachru, Opt. Lett. 22, 334 (1997).

Y. S. Bai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett. 78, 2944 (1997).

Bernal, M.-P.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Betzler, K.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Burr, G. W.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

F. H. Mok, G. W. Burr, and D. Psaltis, Opt. Lett. 21, 896 (1996).

Buse, K.

K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).

K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).

Cabrera, J. M.

L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).

Chai, Z.

Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).

Coufal, H.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Dai, C.

Furukawa, Y.

Gather, B.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Glass, A. M.

D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).

Grachev, V. G.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Guenther, H.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

H. Guenther, R. Macfarlane, Y. Furukawa, K. Kitamura, and R. Neurgaonkar, Appl. Opt. 37, 7611 (1998).

Guo, Y.

Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).

Hesselink, L.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Hoffnagle, J. A.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Hoshi, M.

Jefferson, C. M.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Jermann, F.

K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Kachru, R.

Y. S. Bai, R. R. Neurgaonkar, and R. Kachru, Opt. Lett. 22, 334 (1997).

Y. S. Bai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett. 78, 2944 (1997).

Kitamura, K.

Klauer, S.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Kokanyan, E. P.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Kratzig, E.

K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).

Lande, D.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Linde, D. von der

D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).

Liu, A.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Liu, D.

Liu, L.

Luan, Z.

Macfarlane, R.

Macfarlane, R. M.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Malovichko, G. I.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Marcus, B.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Mok, F. H.

Neurgaonkar, R.

Neurgaonkar, R. R.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Y. S. Bai, R. R. Neurgaonkar, and R. Kachru, Opt. Lett. 22, 334 (1997).

Orlov, S. S.

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Psaltis, D.

K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).

F. H. Mok, G. W. Burr, and D. Psaltis, Opt. Lett. 21, 896 (1996).

Ren, L.

Rodgers, K. F.

D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).

Schirmer, O. F.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).

Schlarb, U.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Shelby, R. M.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Sincerbox, G. T.

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

Sunarno, S.

Thiemann, O.

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).

Tomita, Y.

G. Zhang, S. Sunarno, M. Hoshi, Y. Tomita, C. Yang, and W. Xu, Appl. Opt. 40, 5248 (2001).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

Wohlecke, M.

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).

Xu, W.

G. Zhang, S. Sunarno, M. Hoshi, Y. Tomita, C. Yang, and W. Xu, Appl. Opt. 40, 5248 (2001).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

Yang, C.

G. Zhang, S. Sunarno, M. Hoshi, Y. Tomita, C. Yang, and W. Xu, Appl. Opt. 40, 5248 (2001).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

Zhang, G.

G. Zhang, S. Sunarno, M. Hoshi, Y. Tomita, C. Yang, and W. Xu, Appl. Opt. 40, 5248 (2001).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

Zhou, Y.

Zhu, R.

Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).

Zu, J.

Acta Opt. Sin. (in Chinese) (1)

Y. Guo, L. Liu, D. Liu, Z. Chai, and R. Zhu, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 26, 1240 (2006).

Appl. Opt. (2)

Appl. Phys. A (2)

K. Buse, F. Jermann, and E. Kratzig, Appl. Phys. A 58, 191 (1994).

G. I. Malovichko, V. G. Grachev, E. P. Kokanyan, O. F. Schirmer, K. Betzler, B. Gather, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, and M. Wohlecke, Appl. Phys. A 56, 103 (1993).

Appl. Phys. Lett. (2)

D. von der Linde, A. M. Glass, and K. F. Rodgers, Appl. Phys. Lett. 25, 155 (1974).

G. Zhang, Y. Tomita, W. Xu, and C. Yang, Appl. Phys. Lett. 77, 3508 (2000).

Chin. Opt. Lett. (2)

IBM J. Res. Develop. (1)

J. Ashley, M.-P. Bernal, G. W. Burr, H. Coufal, H. Guenther, J. A. Hoffnagle, C. M. Jefferson, B. Marcus, R. M. Macfarlane, R. M. Shelby, and G. T. Sincerbox, IBM J. Res. Develop. 44, 341 (2000).

J. Phys. C (1)

L. Arizmendi, J. M. Cabrera, and F. Agulló-López, J. Phys. C 17, 515 (1984).

J. Phys. Chem. Solids (1)

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wohlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).

Nature (1)

K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393, 665 (1998).

Opt. Lett. (3)

Phys. Rev. Lett. (1)

Y. S. Bai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett. 78, 2944 (1997).

Science (1)

L. Hesselink, S. S. Orlov, A. Liu, A. Akella, D. Lande, and R. R. Neurgaonkar, Science 282, 1089 (1998).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.