Лазеры на основе ионных кристаллов

Лазеры на основе ионных кристаллов [c.41]

Первый оптический квантовый генератор , как известно, был создан в 1960 г. с использованием диэлектрического монокристалла рубина — кристаллической окиси алюминия, активированной трехвалентными ионами хрома. И хотя в дальнейшем появились газовые и полупроводниковые лазеры, а также генераторы на основе стекол, жидкостей и органических красителей, примесные ионные кристаллы продолжают занимать одно из ведущих мест в ряду современных перспективных лазерных активных сред. Регулярность их кристаллической структуры и необычайно широкий спектр физических параметров обеспечивают квантовым генераторам иа их основе чрезвычайно большое разнообразие свойств. Детальное и всестороннее изучение всех этих свойств, в свою очередь, позволило поставить и решать проблему направленного поиска новых генерирующих кристаллов с заданными характеристиками. [c.5]

Широкий поиск лазерных кристаллов увенчался созданием лазеров на основе иттрий-эрбий-алюминиевого граната [4], генерирующих в длинноволновой области спектра (2,83 мкм) и ортоалюмината иттрия, активированного ионами N(1 + [5 . [c.6]

Трехуровневая схема усиления индуцированного излучения является наиболее распространенной для твердотельных лазеров (ТЛ). Она реализуется, например, на основе стержневых кристаллов синтетических рубинов, используемых в качестве рабочего тела. В результате облучения кристалла светом мощной газоразрядной лампы (стадия накачки) примесные ионы возбуждаются и передают избыток энергии кристаллической решетке (стадия безизлучательного перехода). Далее ионы переходят на основной уровень, излучая свет с 0,7 мкм. [c.379]

Полупроводниковые кристаллы-активные среды полупроводниковых лазеров. Излучение в них генерируется в результате переходов между энергетич. уровнями зоны проводимости и валентной зоны. Иссюльзуют [юлу-проводники типа А В , А "В , А В . Активные элементы изготовляют из монокристаллов (напр., dS, GaAs, InAs, PbS), содержащих в своем объеме области, для к-рых характерен электронно-дырочный переход (р - и-переход), и из кристаллич. гетероструктур, образованных чередованием кристаллич. слоев, различающихся по хим. составу, но имеющих одинаковый период кристаллич. решетки. Наиб, распространены гетероструктуры, образованные слоями полупроводников типа А "В на основе арсенидов, фосфидов, антимонидов Ga и А1 и их твердых р-ров. Гетероструктуры получают также на основе многокомпонентных (тройных и более) твердых р-ров замещения (напр., Al,Ga, As), в к-рых при изменении состава в широких пределах период решетки не меняется. Полупроводниковые монокристаллы [юлучают из особо чистых исходных в-в кристаллизацией из расплавов (метод Чохральского, горизонтально направленная или зонная кристаллизация в контейнере, бестигельная зонная плавка) и эпитаксиальным выращиванием тонких кристаллич. слоев при кристаллизации из газовой фазы или расплавов твердых р-ров. Необходимые характеристики достигаются введением примесей в расплав или методом ионного внедрения примесных атомов. В качестве легирующих примесей используют, напр., элементы П (Zn, d, Mg акцепторы электронов), IV, VI (Sn, Те, Se, S доноры) групп. Благодаря разнообразию полупроводниковых кристаллов созданы лазеры, излучающие в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм, обладающие малой инерционностью ( 10 с) и высоким кпд (до 50%), работающие как в импульсном, так и в непрерывном режиме (мощности 10 Вт при длительности импульса 3 НС и 10 Вт соответственно). Лучевая прочность полупроводниковых Л. м. ограничивает выходную мощность лазеров. [c.566]

Быстрое развитие голографии в начале 60-х гг., тесно связанное с применением лазеров, привело к идее создания голографических запоминающих устройств. До сих пор еще не найден идеальный оптический регистрирующий материал, который удовлетворял бы всем техническим требованиям, таким, как чувствительность, быстродействие, сохранение информации и др. Пока приоритет сохраняется за несколько необычным классом материалов так называемых электрооптических кристаллов. Здесь особо следует выделить нецентросимметричные кристаллы, обладающие сег-нетоэлектрическими свойствами, например ниобат лития ЫЫЬОз. Голографическую запись первоначально осуществляли на чистых кристаллах ниобата лития. Однако такой материал обладает очень низкой чувствительностью к записи. Качество записи удалось резко повысить при легировании кристаллов ниобата лития ионами переходных элементов, например ионами железа. Голограммы, записанные на монокристаллах сегнетоэлектриков, обладают различной стабильностью — от нескольких секунд, например материал на основе Ва2ЫаЫЬ5015, до многих недель (иМЬОз, легированный ионами железа). [c.159]

Первый действующий лазер представлял собой твердотельную систему на рубине и был сконструирован Майманом в 1960 г. Это была трехуровневая система, действующая на ионах Сг + в кристалле рубина, в которой использовалась оптическая накачка. В 1961 г. Джовая с сотрудниками создали первый газовый лазер на смеси гелий — неон. С того времени для создания лазеров было использовано много различных веществ— газовых, жидких и твердых. Прямое излучение этих лазеров дает частоты, перекрывающие большую часть видимого и инфракрасного спектральных диапазонов. Ультрафиолетовое лазерное излучение может быть получено на основе эффекта удвоения частоты (который объясняется особыми свойствами нелинейной оптики). На основе органических красителей удается построить лазеры с плавной перестройкой частоты. [c.189]

Рабочие схемы ОКГ на основе активированных диэлектрических кристаллов делятся на трех- и четырехуровневые (рис. 3.1), причем последние имеют следующие варианты. Это схема, в которой конечный для индуцированного перехода уровень принадлежит основному состоянию активаторного иона и расположен сравнительно низко (рис. 3.1, в). Работа по такой схеме обычно требует глубокого охлаждения генерирующего кристалла. Второму варианту соответствует схема, в которой индуцированный переход заканчивается на штарковской компоненте одного из возбужденных мультиплетов (рис. 3.1, б). В лазерах па ос аове кристаллов с примесью ионов Сг +, Со +, и стимулированное излучение на некоторых частотах [c.28]

Нет сомнения, что эти исследования во многом помогли Джонсону и Гу-генхейму, создавшим первые ОКГ па основе кристаллов Ва( , УЬ)оГ8 снопами Ег + и Но +, генерирующие в видимом диапазоне с участием в процессе возбуждения и ИК-квантов [31]. Г абочие схемы этих лазеров показаны на рис. 3.18. Возбуждение видимой генерации осуществлялось ИК-излучением импульсной Хе лампы. Для этих целей между криостатом с активным элементом и лампой устанавливался фильтр. В случае кристаллов с ионами Ег + фильтр пропускал излучение с X 6700 А, а с ионами Но + с X >6100 А. В первом случае (рис. 3.18, а) был зарегистрирован порог возбуждения генерации на волне 6700 А (переход 1 ./ ), равный 195 дж, и во втором (рис. 3.18, б) 635 дж (Яр = 5515 А, переход 8, /в). К сожалению, конкретный механизм возбуждения высокоэнергетических состояний в работе [31] пе был определен. [c.48]

Книга является вторым томом двухтомной монографии, суммирующей основные особенности химии всех химических элементов. (Предыдущее издание выходило в трех томах —в 1969—1970 гг,) Во втором томе рассматривается химия элементов П1, II, I групп периодической системы (включая лантаниды и актиниды) и триады элементов середин больших периодов (семейство железа и платиновые металлы). Из общих вопросов химии в этом томе описаны принципы физико-химичесшго анализа, кристаллы, поляризация ионов, комплексные соединения, периодический закон как основа химической систематики. большей или меньшей степени затронуты и многие вопросы, см(>.жные с другими науками (лазеры, сверхпроводимость и т, п.). Заключительный раздел посвящен ядерной химии. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология