光固定技術是指雙光子全息記錄技術或者雙色全息術,它利用記錄材料對選通光(或稱門光束)和記錄光的雙光子吸收在其中寫入全息圖,實現(xiàn)全息圖固定和完成讀出.Von derlinde于1974年首先提出并在光折變晶體Cu:LiNbO3中進行雙光子全息記錄,光源是鎖模釹玻璃激光器,波長532nm倍頻光作為門光束,波長1064nm基頻光作為記錄光和讀出光,要求記錄光強10W/cm²量級.記錄材料僅在選通光照射對記錄光敏感,可以寫入全息圖;撤掉選通光源后,讀出光單獨照射晶體時只能讀出全息圖,而不會擦除已記錄的信息.由于同時使用兩種波長的光才能實現(xiàn)全息記錄,所以最初將其稱為雙光子全息記錄.雙光子全息記錄技術的這種光學誘導光敏性十分利于實現(xiàn)光折變晶體中的數(shù)據(jù)全息記錄和完整讀出的全光系統(tǒng),并直接應用于數(shù)字數(shù)據(jù)全息存儲系統(tǒng)的研究中.
在早期研究中,采用摻雜過渡金屬的LiNbO3、KTN和LiTaO3等晶體作用記錄材料,其靈敏度低、中間能級壽命短,通常使用高功率的脈沖激光器作為記錄光源.采用近紅外連續(xù)激光器光源及摻雜和非摻雜的近化學計量比鈮酸鋰晶體的雙光子記錄技術也取得實質(zhì)進展,人們努力嘗試通過改進晶體材料的基質(zhì)成分和還原狀態(tài)對材料進行優(yōu)化.采用中等功率連續(xù)激光器輸出5W/cm²或以下記錄光強,在近定比還原鈮酸鋰晶體中取得與Fe:LiNbO3中綠光單光子記錄相同的靈敏度.而且,Lande采用雙光子存儲技術在定比摻鐠鈮酸鋰材料中成功進行了數(shù)字數(shù)據(jù)全息存儲.
在此同時,摻鐵錳的一致熔融鈮酸鋰晶體(Fe:Mn:LiNbO3)、摻稀土(如鐠Pr)LiNbO3,以及SBN等材料也逐步應用于全息記錄.1997年,Guenther等采用波長852nm記錄光和濾波后390~520nm的白光作為門光束,在Pr:LiNbo3(Pr:0.2%)晶體中記錄全息圖,實現(xiàn)了852nm紅外光非破壞性讀出,并提出雙中心理論解釋其記錄固定機理.隨后,在摻鐵錳鈮酸鋰晶體(Fe:Mn:LiNbO3)中也實現(xiàn)了雙波長的全息記錄,稱為雙色(雙中心)全息術,并以其良好的全息存儲性能受到廣泛關注和深入研究.
目前,在近化學計量比鈮酸鋰(SLN)晶體或者雙摻雜的一致熔融鈮酸鋰(CLN)晶體中,凡是采用短波長門光束和長波長記錄光的雙波長全息記錄技術統(tǒng)稱為雙色(雙中心)全息術.
