Кристаллические ОКГ с лазерным возбуждением

Применение методов с непосредственным возбуждением кажется весьма интересным, так как при растворении прозрачных материалов, таких, как кварц или кристаллическая окись алюминия, возникают трудности, связанные с появлением фона от растворителей. Так, хром в рубине определяли но его люминесценции [429], а люминесцирующие агенты в некоторых кристаллических лазерных материалах могут быть непосредственно определены после анализа стандартных образцов другими методами. Наблюдение люминесценции плавленого и синтетического кварца может дать точные указания о присутствии некоторых примесей. Оказывается, большая часть сине-фиолетового испускания плавленого кварца, возбуждаемого светом с длиной волны 250 нм, обусловлена присутствием следов алюминия (см. рис. 85). Однако количественная интерпретация такой люминесценции требует больщой осторожности, поскольку ее интенсивность и спектральное распределение зависят от предварительной [c.475]

Рис. 6. Кюветы для кристаллических порошков. а н б—конические кюветы в—кювета для суспензий г—лазерное возбуждение со сбором рассеянного излучения по схеме 180° / — порошок 2—монокристалл д и е—лазерное возбуждение со сбором рассеянного излучения по схеме 90° .

Кристаллические ОКГ с лазерным возбуждением [c.80]

Работы по применению лазера в качестве источника воз-буждрния света открывают дополнительную возможность получения еще более узких линий излучения органических молекул 1515]. При лазерном возбуждении в области О—О-лерехода ряда веществ в спектре флуоресцетции при низкой температуре возникают очень узкие линии. При этом т уменьшается до 10 " с. Этот эффект наблюдается как в кристаллических, так и в стеклообразных средах. [c.237]

Предложено множество типов кювет для кристаллических порошков [52—58]. Как при ртутном, так и при лазерном возбуждении в отдельных случаях можно получить спектр порошка в обычной жидкостной кювете. Однако, как правило, такие образцы недостаточно прозрачны для того, чтобы возбуждающее излучение действовало на значительный объем образца, а рассеянное излучение достигало монохроматора. Для создания тонкого слоя образца при возбуждении спектра излучением лампы Торонто предложены различные типы конических кювет. Две простые конструкции показаны на рис. 6, а и б. В таких кюветах размер частиц образца очень сильно влияет на интенсивность спектра КР. Очень тонкие порошки дают обычно плохие спектры. В общем если заполненная образцом кювета освещается с боков, а рассеянное излучение собирается с основания конуса, то определенная часть излучения должна пройти через образец. Если это не происходит, то маловероятно, что удастся обнаружить спектр КР. Ферраро и др. [59] провели на спектрометре Кэри-81 с лампой Торонто детальное исследование влияния формы кюветы, размера кристаллов, толщины слоя образца и положения образца. [c.25]

Опубликовано очень мало работ по низкотемпературному исследованию спектров КР с лазерным возбуждением. Однако следует ожидать, что использование лазерного возбуждения сильно упростит технику эксперимента, поскольку луч лазера имеет очень небольшое сечение и высококоллимирован. Обычный криостат, который применяют в ИК-спектроскопии, можно использовать в этом случае с минимальной модернизацией кювет-ного отделения. Такой криостат применяли Лерой с сотр. [30] для получения спектров КР газов, при этом газ находился в охлаждаемом медном держателе. Полученные Лероем спектры КР оказались достаточно высокого качества. Ги и Робинсон [31] описали конструкцию криостата для изучения спектров кристаллического бензола при температуре жидкого гелия (рис. 1,в). Рассел [32] получил спектры монокристаллов, прикрепленных к пальцу, охлаждаемому в низкотемпературном криостате (20 К). [c.360]

Заканчивая этот раздел, коротко коснемся требований к активным средам для ОКГ с каскадными рабочими схемами генерацип. В работе [25] они были сформулированы так ионы активатора должны иметь несколько состояний, расположенных достаточно далеко друг от друга и характеризующихся большими вероятностями спонтанных переходов, а кристаллическая матрица должна обладать таким спектром собственных колебаний, чтобы его активные в электрон-фононном взаимодействии моды обеспечивали этим состояниям необходимую степень метастабильности. В наибольшей степени для каскадных кристаллических ОКГ, использующих широкополосное возбуждение, в качестве активаторной примеси подходят ионы Но , Ег и Та + [25, 106]. При использовании узкополосного лазерного возбуждения (см. ниже, раздел 3.15), позволяющего создавать необходимые условия для [c.46]

Как и в случае рубинового лазера, активная среда лазера имеет форму цилиндрического стержня и возбуждается с помощью оптической накачки. Лазер на Nd YAG может работать как в импульсном режиме (источник возбуждения — ксе-ноновая импульсная лампа), так и в режиме непрерывной генерации (с криптоновыми или вольфрамовыми лампами накачки). Лазер на стекле, легированном неодимом, вследствие плохой теплопроводности стекла может работать только в импульсном режиме. Важным свойством этого лазера является очень большая ширина полосы лазерного перехода (30—40 нм), обусловленная неоднородностью кристаллического поля в стекле. Так как ширина полосы генерации может достигать 10 нм, в режиме синхронизации мод можно получать импульсы очень малой длительности. Конечно, если бы все моды в пределах полосы шириной 10 нм были бы синхронны по фазе, то можно было бы получить и.мнульсы длительностью 10 с. Однако на практике самые короткие импульсы имеют длительность 10 с. Благодаря относительно невысокой стоимости стеклянных стержней, легированных неодимом, лазер такого типа часто используется для получения мощных импульсов большой энергии. С помощью легированного неодимом лазерного генератора на стекле, работающего в режиме синхронизации мод и имеющего несколько каскадов усиления из такого же активного материала, были получены импульсы длительностью 10 с с пиковой мощностью одиночного импульса 10 Вт. [c.43]

Одной из существенных проблем физики ОКГ является вопрос о природе спектральной линии люминесценции, на частоте которой возникает стимулированное излучение. Вид контура линии люминесценции во многом определяет энергетические параметры ОКГ, в частности и такую важную характеристику, как порог возбуждения генерации. Известные лазерные кристаллы по спектроскопическим свойствам их активаторных центров можно подразделить на два типа — простые соедииения и смешанные системы, или твердые кристаллически растворы Под активаторным центром мы подразумеваем здесь условно выделенное из объема кристалла локальное образование с радиусом порядка линейных размеров элементарной ячейки, состоящее из примесного иона и непосредственно его окружающих ионов матрицы-основы. Представление о локальности центра подразумевает изолированность активаторных ионов друг от друга. Оно весьма условно, поскольку при статистическом распределении примеси в кристалле всегда даже при очень малых концентрациях имеется какое-то количество близко расположенных центров, а также парных или более слолшых ассо-циатов. Критерием тут является относительное количество таких образований. Многочисленные исследования свидетельствуют, что условие локаль- [c.24]

В рабочих схемах кристаллических ОКГ во всех рассмотренных выше случаях используется по одному метастабильпому состоянию активаторного иопа. Такие схемы для отличия от более сложных рабочих схелг, которые рассмотрим позже, будем называть простейшими. Их основным недостатком при широкополосном оптическодг возбуждении являются большие потери энергии на безызлучательных переходах, происходящие мелгду уровнями, расположенными как выше метастабильного мультиплета, так и между состояниями, лежащими ниже конечного лазерного уровня. [c.30]

На основе данных сводной табл. 5Л составлен индекс длин волн стимулированного излучения всех известных лазерных активированных диэлектрических кристаллов. Он представлен в табл. 7.1 и дает возможность быстро подобрать необходимую длину волны генерации, указывая при этом тип кристалла, его индуцированный переход и рабочую температуру. Этот указатель будет полезным как при создании обычных типов ОКГ с заданными спектральными свойствами, так и при выборе комбинированных сред для ОКГ с КАС [26—30], и при подборе генерирующего кристалла для параметрических генераторов света [469, 490], которые в последние годы стали находить применение в физическом эксперименте. Эти данные могут оказать помощь при исследовании разнообразных процессов при взаимодействии мощного лазерного излучения с веществом. Достаточно отметить здесь такие-актуальные проблемы, как проблемы получения и исследования высокотемпературной плазмы [231, 495], а также изучения физики многофотонных переходов [542]. Значительное расширение в последние годы спектра длин волн стимулировапного излучения кристаллических квантовых генераторов до - 3 мкм, позволяет надеяться, что они найдут широкое применение и в лазерной химии [543, 544]. Поскольку кристаллические ОКГ характеризуются достаточно высокой монохроматичностью и высокой пиковой мощностью своего излучения, они с успехом наряду с газовыми квантовыми генераторами могут использоваться для селективного возбуждения молекул с чрезвычайно близкими колебательными частотами. Если молекулы возбуждаемой смеси имеют различный изотопический состав, то путем лазерного инициирования диссоциации данного типа молекул можно, с последующим разложением, получать продукт с необходимыми изотопами. [c.216]

Если ранее спектроскопические исследования примесных кристаллических веществ выявили возможности их использования в оптических квантовых генераторах, то, в свою очередь, накопленный опыт по изучению параметров их генерации вылился в новое спектроскопическое направление — спектроскопию стимулированного излучения активированных кристаллов. В комплексе с такилш традиционными методами, как люминесцентный и абсорбционный анализы, это новое спектроскопическое направление в настоящее время широко применяется и для исследования природы разнообразных явлений, протекающих в возбужденных активных средах, и вносит существенную помощь в решение такой важнейшей проблемы, как поиск новых более эффективных генерирующих соединений. Приведенные в книге данные со всей очевидностью свидетельствуют, что спектроскопия стимулированного излучения внесла значительный вклад в раскрытие новых генерационных возможностей и у известных лазерных кристаллов. Удельный вес этого вклада на различных этапах почти 15-летнего развития физики кристаллических ОКГ представлен на рис. 8.1. [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология