Influence of the absorption grating on the diffraction efficiency in thick photovoltaic media in transmission geometry under non linear regimes
L.M. Cervantesª, A. Zúñigab, L.F. Magañac*, and J.G. Murillod
ª Escuela Superior de Cómputo, Instituto Politécnico Nacional, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, México D.F., 07730 México.
b Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional, Edificio 9, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, México D.F., 07730 México.
c Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 20–364, México D.F., 01000 México. *Phone: +[52]5556225122; FAX: +[52]5556225011. E–mail: fernando@fisica.unam.mx
d Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Miguel de Cervantes 120, Complejo Industrial Chihuahua, 31109 Chihuahua, México.
]]>Recibido el 29 de abril de 2010
Aceptado el 25 de mayo de 2010
Abstract
With simultaneous phase and absorption gratings, we calculated the contribution of the absorption grating to the total diffraction efficiency in thick samples (≈ 1 cm) of iron doped LiNbO3. We considered transmission geometry, with an applied field of 5 kV/cm. First we solved numerically the set of partial, non linear, material rate differential equations. These solutions were used to calculate the energy exchange in two wave mixing. We solved numerically the beam coupling equations along sample thickness, for different values of grating period. For the used value of iron doping, we found that the contribution of the absorption grating is less than 0.02% of the total value of the diffraction efficiency.
Keywords: Photorefractive gratings; absorption gratings; diffraction efficiency; non linear optics.
Resumen
Con rejillas simultáneas de fase y de absorción, calculamos la contribución de la rejilla de absorción a la eficiencia total de difracción en muestras gruesas (≈1 centimetro) de LiNbO3 dopado con hierro. Consideramos la geometría de transmisión, con un campo aplicado de 5 kV/cm. Primero resolvimos numéricamente el sistema de ecuaciones diferenciales parciales, no lineales del material. Estas soluciones fueron utilizadas luego para calcular el intercambio de energía en la mezcla de dos ondas. Resolvimos numéricamente las ecuaciones del acoplamiento de los haces a lo largo del grosor de la muestra, para diversos valores del período de la rejilla. Para el valor usado del dopaje de hierro, encontramos que la contribución de la rejilla de absorción es menos de 0.02 % del valor total de la eficiencia de difracción.
]]> Descriptores: Rejillas fotorrefractivas; rejillas de absorción; eficiencia de difracción; óptica no lineal.
PACS: 42.65.–k; 42.70–a; 42.70.Nq
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Acknowledgements
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References
]]>1. K. Buse, A. Adibi, and D. Psaltis, Nature 393 (1998) 665. [ Links ]
2. V.M. Petrov, S. Lichtenberg, A.V. Chamrai, J. Petter, and T. Tschudi, Thin solid Films 450 (2004) 178. [ Links ]
3. P. Arora, V.M. Petrov, J. Petter, and T. Tschudi, Optics Communications 281 (2008) 1455. [ Links ]
4. M. Luennemann, K. Buse, and B. Sturman, Journal of Applied Physics 94 (2003) 6274. [ Links ]
5. P. Arora, V.M. Petrov, J. Petter, and T. Tschudi, Optics Communications 278 (2007) 423. [ Links ]
]]>6. L. Solymar, D.J. Webb, and A. Grunnet–Jepsen, Calderon Press (Oxford 1996) p. 22 [ Links ]
7. K. Buse, Appl. Phys. B 64 (1997) 273. [ Links ]
8. S. Stepanov, and C. Nuñez–Santiago, Optics Communications 264 (2006) 105. [ Links ]
9. L.F. Magaña, I. Casar, and J.G. Murillo, Opt. Mater. 30 (2008) 979. [ Links ]
10. N.V. Kukhtarev, V.B. Markov, S.G. Odulov, M.S. Soskin, and V.L. Vinetskii, Ferroelectrics 22 (1979) 961. [ Links ]
11 . M. Saffman, D. Montgomery, A.A. Zozulya, K. Kuroda, and D.Z. Ardenson, Phys. Rev 48 (1993) 3209. [ Links ]
12. G.W. Burr and D. Psaltis, Opt. Lett. 21 (1996) 893. [ Links ]
13. J.G. Murillo, L.F. Magaña, M. Carrascosa, and F. Agullo–López, J. OptSoc. Am. B 15 (1998) 2092. [ Links ]
14. J.G. Murillo, L.F. Magaña, M. Carrascosa, and F. Agullo–López, J. Appl. Phys. 78 (1995) 5686. [ Links ]
15 . P. Yeh, Introduction to photorefractive nonlinear optics (John Wiley & Sons, Inc. New York, NY, 1993) p.264 [ Links ]
16. E. Guibelalde, Opt. Quantum Electron. 16 (1984) 173. [ Links ]
]]>