ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОКГ на основе сенсибилизированных кристаллов из "Лазерные кристаллы" Этим не ограничивается число возможных разновидностей простых кристаллов, отличающихся по характеру образования активаторных центров. В многочисленном ряду лазерных соединений известны и более сложные системы, например кристаллы Ь1МЬ0з с ионами ТВ +, где налицо полное невыполнение принципа изоморфизма, очерчивающего границы допустимого различия размеров ионных радиусов примеси и замещаемого иона (табл. 2.1), а также указывающего на желательное совпадение их электрических зарядов. [c.26] Таким образом, в качестве надежного критерия при определении типа реальных примесных кристаллов можно принять характер температурного поведения контура электронной линии (полосы) активатора. Если при низких температурах имеется переход от однородного контура к неоднородному, то мы имеем дело с простым кристаллом. В смешанных системах такого перехода нет и контур линии (полосы) всегда неоднородный. В ряде случаев тип соединения можно определить и по характеру разунорядоченности его кристаллической структуры. [c.26] Для свободной импульсной генерации (длительность импульса соразмерна с длительностью светового импульса накачки) и импульсной генерации в режиме моду.тгированиой добротности резонатора ОКГ (иногда этот режим называют ре кимом гигантского имггульса или просто режимом моноимпульса) выражения для порогов возбуждения приведены в обзорной работе А. А. Мака с соавторами [70]. [c.30] В спектрах люминесценции активированных кристаллов максимальную интенсивность свечения имеет обычно одна группа линий, связанная с переходами между штарковскими компонентами одной пары мультиплетов. Напрпмер, для иона это переходы а для иона Но — переходы /7 —На этих переходах (назовем их условно основными) в обычных условиях, т. е. с использованием широкополосных зеркал оптического резонатора и широкополосной накачки, и возбуждается стимулированное излучение. Для большинства известных. лазерных активаторных ионов основные переходы связаны с самыми нижними метастабильными состояниями в их энергетическом с пектре. Для получения генерации па частотах других линий, обусловленн.лх переходами, которые связаны с высоко расположенными метастабильными состояниями или с другими парами мультиплетов (такие переходы в дальнейшем будем называть дополнительными) и которые обычно имеют меньшие поперечные сечения, необходимо искусственно формировать конту]) усиления системы такилг образом, чтобы оно было максимальным па частоте возбуждаемых линий. [c.30] В спектроскопии стимулированного излучения [4, 5] эта проблема сейчас может быть решена двумя путями. Первый, наиболее используемый путь — внесение в резонатор ОКГ селективных потерь, подавляющих усиление на частотах линий основного перехода и создающих максимальную добротность на частоте исследуемой линии. Чаще всего для этих целей используются селективные зеркала и реже резонаторы с различными дисперсионными элементами. Второй путь связан с внесением в оптический резонатор селективного усиления , повышающего па частоте возбуждаемой. линии величину эффективного а/ до необходимого значения. [c.30] Все данные по дополнительным каналам стимулированного излучения с указаниелг кристалла, частотного интервала генерации и тина оптического резонатора сведены в табл. 3.1. В заключение раздела укажем, что теоретическое рассмотрение основных генерационных параметров простейших трех-и четырехуровневых рабочих схем ОКГ с использованием спектроскопических данных подробно проведено в монографиях [60, 72—74]. [c.31] Применялся только дисперсионный резонатор. Во всех остальных случаях при получении стимулированного и.злучения иа дополнительных переходах использовались селективные интерференционные зерка. га. [c.33] Привлекательной особенностььэ фононных ОКГ является то, что они дают возможность получать сведения не только о спектрально-генерационном поведении активаторного ионе., но и открывают новые пути исследования весьма важного для физики твердого тела явления электрон-фононного взаимодействия. В практическом аспекте их ценность состоит в возможности перестраивать частоту генерации в широком диапазоне длин волн изменением температуры или внесением в резонатор селективных потерь или усиления. [c.34] На рис. 3.6 представлены четыре спектра люминесценции кристалла MgFj—Ni (1,5 о), соответствующие переходу T a— и полученные при значительно больших температурах, чем я-спектр, показанный на рис. 3.4. Как видно, прн увеличении температуры частота стимулированного излучения скачком перестраивается на различные электронно-колебательные максимумы, сдвигаясь в длинноволновую часть спектра. [c.35] Температурно-перестроечные кривьте фононного ОКГ на основе MgF — (1,5 , о) показаны на рис. 3.7, где также демонстрируются и зависимость Еа(Т) — пороговой энергии возбуждения. Приведенные экспериментальные данные показывают, что ОКГ при изменении температуры от 20 до 240° К генерирует на пяти дискретных частотных интервалах, расположенных от 1,62 до 1,8 мкм. Анализ показал, что эти интервалы хорошо соответствуют отдельным никам электроппо-колебательной структуры спектра люминесценции ( Г.,—Наиболее широкий интервал лежит между 1,731 п 1,756 мк.н (диапазон непрерывной перестройки 250 A или 82 сж ). [c.35] Аналогичный, но более детальный анализ был проведен авторами работы [118], создавшими фононный ОКГ на основе кристалла aFj с примесью ионов Sm +. Отличительной особенностью их эксперимента от рассмотренного выше является новый способ возбуждения, заключающийся в применении монохроматической накачки (излучение рубинового ОКГ), которая обеспечила более корректное измерение температуры кристалла и формы контура люминесценции. А это в 1 опечном итоге привело к лучшему согласию рассчитанной функции усиления и спектрального состава стимулированного излучения. Полученные в этой работе результаты представлены на рис. 3.9, а схема энергетических уровней иона и в aFj с идентификацией индуцированных переходов на рис. 3.10. Кроме того, предложенный в работе [118] способ возбуждения позволяет создавать на много порядков большую спектральную плотность излучения и тем самым получать стимулированное излучение ОКГ на основе веществ, характеризующихся коротким временем жизни метастабильного состояния и малым квантовым выходом. люминесценции. Такой способ возбуждения позволил авторалг работы [118] получить более широкий диапазон частотной перестройки ( 700 см ). Важным достоинством их ОКГ является генерация в красной области оптического спектра, для которой разработаны достаточно чувствительные фотоприемники. [c.36] Вернуться к основной статье