Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas

In this work, the measurement of the diffusion length, the Debye screening length and the quantum efficiency of a strongly absorbent photorefractive crystal Bi₁₂TiO₂₀ is reported. The experimental technique of fringe-locked running holograms and energy exchange considerations are used to determine the four parameters simultaneously. In the fringe-locked running holograms technique, a feedback mechanism imposes a specific value for the difference of phase between the transmitted and diffracted beams at the output of the crystal, which is different from the value that would be obtained without the feedback system. This constrained difference of phase forces the hologram to move with a certain speed. The measurement of the intensity throughout one of the directions of the beams when coming out of the crystal, allows calculating the experimental diffraction efficiency as a function of the electric field applied to the sample and the speed of the interference fringes. The fitting of the theoretical and experimental curves makes possible the estimation of the physical parameters of the crystal. The model considers self-diffraction effects and bulk absorption. Additionally, the effective field coefficient for the electric field applied to the sample is estimated.

Resumen:

En este trabajo reportamos la medida de la longitud de difusión, la longitud de apantallamiento de Debye y la eficiencia cuántica de un cristal fotorrefractivo Bi₁₂TiO₂₀ fuertemente absorbente. Se usa la técnica experimental de hologramas móviles fringe-locked y consideraciones de intercambio energético para determinar los cuatro parámetros simultáneamente. En la técnica de hologramas móviles fringe-locked, un mecanismo de retroalimentación impone un valor determinado para la diferencia de fase entre el haz transmitido y el haz difractado a la salida del cristal diferente del valor que se obtendría sin el sistema de retroalimentación. Esta diferencia de fase impuesta obliga a que el holograma formado se mueva con determinada rapidez. La medida de la intensidad a lo largo de una de las direcciones de los haces a la salida del cristal permite calcular la eficiencia de difracción experimental como función del campo aplicado a la muestra y la rapidez de las franjas de interferencia. El ajuste de las curvas teóricas y experimentales posibilita la estimación de los parámetros físicos del cristal. El modelo considera los efectos de absorción de volumen y los efectos de auto-difracción. Adicionalmente, se estima el coeficiente de campo efectivo aplicado a la muestra.