Введение к работе
-3-
Актуальность .темы.
В настоящее время в качестве материала для активных лазерных сред широкое распространение получили кристаллы со структурой граната. Это обусловлено их физическими свойствами, такими, как; изотропность свойств, высокая оптическая однородность, большая изоморфная емкость по редкоземельным ионам. Самое большое практическое применение нашел кристалл иттрий-алшилиевого.граната, активированный ионам,! неодима. На его осної создано Сольное число лазеров для свяіи, технологии, медицины, геодезии, научных исследований. Но, несмотря на очень хорошую совокупность физических свойств этого кристалла, продолжаются активные исследования других соединений со структурой граната. Наметилось несколько тенденций в поиске лазерных гранатов. Одна из них - нахождение гранатов с высокими параметрами передачи энергии от ионов соактиватсров ( в частности, ионов хрома, обладающего широкими полосами поглощения ) к г^перкруишм ионам. Это такие гранаты, как ГСГГ, ИСГГ,. ГСАГ, ГГГ. За счет лучшего согласования со спектром излучения лампы накачки удалось повысить к. п. д. импульсно-периодическнх лазеров на этих кристаллах в 1.5-3 раза
Наметилась также тенденция к поиску лазерных гранатов с более низікзй, чем у ИАГ и ГСГГ, температурой плавления с целью упрощения их технологии. Так, были синтезированы новк- легкоплавкие гранаты: СасОа^з0!? кальЦ'!й"геРманІїЯ"гЗЛЛ!ЄВ|;й (КГГГ) и CagCNbGabCL.,, кальций-ниобий-ганляевкй (КНГГ), имеющие температуру плавления менее 1500С." Это позволило использовать для их синтеза из расплава платиновые тигли вместо иридиевых, применяемых для выращивания ЦАТ, ГСГГ и ИСГГ. Особенностью КНГГ является разупорядоченность структуры, связанная с хаотическим распределением ионов ниобия.
-4»-галлия, а также вакансий1 по октаэдриЧескиИ и* тетраэд^кчешим узлаи решетки: Это отражается как на спеюґроскопйческ*^ так и на генерационных характеристиках данного материала
В связи с этим является несоййеняо актуальной работа по исследованию спектроскопически свойств редкоземельных ксйов Н<Р* и Ей в разупорядоченных ка*ция^ниобий-галлиевы* граница* й после-душая оптимизация на основе этих исследования" энергетических характеристик лазеров на этих кристаллах.
Целью диссертационной работы являлось исследование спектральных свойств и генерационных характеристик"кристаллов разупорядоченных кальций-ниобий-гаилиевых и кальций-литий-ниобий-гадлиевых гранатов, активированных ионами Nd3+ и переходных элементов.
Для достижения поставленной" цели в данной работе ставились и решались следуйте задачи:
1. Исследование центрового состава по спектрам поглощения и люминесценции иоио* ft#+ в КЙФ Й' КЙШТ.
&Йгследрванйе структуры-, локального окружения1 актиьаторного' TR3* центра в кристаллах ИАГ, КГГГ, КНГГ и КЛНГГ.
3. Проведение генерационных экспериментов к> оптимизация энергетических характеристик лазеров на основе KHIT-Nd3+ и KJIfflT-Nd3+.
і. Изучение влияния неконтролируемой примеси Мп и соактивации ионами хрома"' Ш лазерные параметры кристаллов KHTT-Nd3+ и КЛНГГ-Nd3+.
Научная новизна-
На основе спектрально-Генерационных" исследований1 предложена новая лазерная активная среда: легкоплавкий кальций-литий-нио-бий-галлиевый гранат с Ncr+ для получения генерации в области^ 1.06 и 1.33 мкм. Проведено изучение влияния структуры локального окружения редкоземельного иона Ей на его оптические свойства в ИАГ,
:КГГГ, ККГГ и ДУИРГ. Созданы лазеры на ^кристаллах KHIT-Nd?+ и КЛИГГ-тЛсг* работающие гпри ламповой накачке в импульсно-периодичес-ком режиме с абсолютнщі .к.,л..д. более ЗХ.
І|ракоінеское знацаддае
ф^васдеінная :новая лазерная среда на основе легкоплавкого ,к$аодий-;ШйЬнио0^^шіл:ізвого граната с Nd3+,признана изобрете-няеы. іЦа ддаюталле iKHTr-Ncr+ реализован режим пикосекундиых импульсов. JJrqbsденные исследования структуры локального окружения рсдатовемельвого иона Еи^+;в этих гранатах позволяют прогнозировать огаагаеские свойства -других редкоземельных ионов. Созданные на ос-iiQBe генерационных исследований лазеры jHa,KHrr-N
Публикации
ГЬ материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 13 международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (йшск, 1988); 7 срвещании-сешшаре "Спектроскопия лазерных кристаллов" (Сочи, 1989),-; ,9 .всесоюзном симпозиуме по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов (Ленинград, 1990); всесоюзной конференции "Физика и применение твердотельных лазеров"] (.Москва, 1990)
Личный вклад автора выражен в проектировании и создании экспериментальной установки, , в постановке и проведении экспериментов по исследованию спектроскопических характеристик и генерационных параметров исследуемых,материалов., обработке экспериментальных данных, в том числе с использованием-ЭР1, сопоставление их с литературными данными, интерпретации -результатов її формулировке выводов
1 совместно с научными руководителями д. ф. -м. н. Ю. К. Воронько и к. ф. М.Н. А. А. Соболем).
Обьем работы.
Диссертация состоит из введения.четырех глав, заключения, списка литературы из 72 наименовании и содержит /У/страницу (общий обьем), і У рисунков, // таблиц .
