Способ изготовления лазерной среды

 

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к технологии изготовления оптических элементов. Цель изобретения получение генерации в области 0,64 0,72 мкм и увеличение срока службы лазера в указанном диапазоне. Данный способ изготовления лазерной среды заключается в том, что кристалл фторида лития с примесью магния подвергается облучению при температуре от 196°С до 40°С дозами 10⁸-10⁹ Р, после чего выдерживают его при температуре 90 100°С в течение 1,5 2 ч. 3 табл.

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к технологии изготовления оптических элементов, служащих для генерации перестраиваемого по частоте излучения. Оно может быть использовано при изготовлении активных элементов (АЭ) и пассивных лазерных затворов (ПЛЗ). Цель изобретения получение генерации в области 0,64-0,72 мкм и увеличение срока службы лазера в указанном диапазоне. П р и м е р 1. Кристалл фторида лития с примесью магния (концентрация магния равна 10^-3-10^-1 мас.) облучают при температуре -196^оС дозой 2,4 ˙10⁸ Р. П р и м е р ы 2-8. В примерах 2-8 кристалл фторида лития с примесью магния облучают при различных температурах и дозах облучения. В табл. 1 приведены значения неактивного поглощения и интенсивность люминесценции F^*₂- центров в кристалле фторида лития при различных температурах облучения кристаллаи дозах облучения. При дозах облучения 10⁸-10⁹ Р наряду с F₂*-центрами в кристалле фторида лития образуются сложные агрегатные центры и коллоиды, которые дают значительное неактивное поглощение в области поглощения и свечения F₂*-центров, существенно уменьшая квантовый выход из люминесценции (см. табл. 1, примеры 1-5). Коллоиды начинают накапливаться и при температуре облучения в пределах -196-40^оС, если доза превышает 10⁸ Р (см. табл. 1, пример 7). В табл. 2 приведены значения коэффициентов поглощения F₂*-центров в кристалле фтористого лития и интенсивность люминесценции при различных значениях температуры выдержки кристалла. Выдержка облученного кристалла при температуре 90-100^оС в течение 1,5-2 ч необходима для полного преобразования F₂** в F₂*-центры. Из табл. 2 видно, что снижение температуры приводит к существенному увеличению времени выдержки, а следовательно, затрат времени на изготовление лазерной среды (образцы 1-3). Увеличение температуры до выше 100^оС снижает коэффициент поглощения F₂*-центров за счет их разрушения при таких температурах (образцы 6-7). Таким образом, облучение кристаллов LiF с примесью магния при температуре ниже температуры подвижности анионных вакансий в интервале доз 10⁸-10⁹ Р и выдержке при температуре 90-100^оС в течение 1,5-2 ч приводит к образованию неизвестных ранее F₂*-центров в высокой концентрации. В табл. 3 приведены данные по обоснованию выбранных пределов для температур облучения, доз облучения и времени выдержки кристаллов фторида по описываемому способу изготовления лазерной среды. Из табл. 3 видно, что при минимальных средних и максиальных параметрах достигается значительная концентрация активных F₂*-центров. Таким образом, данный способ позволяет изготовить лазерную среду на основе кристалла фторида лития с F₂*-центрами, позволяющих создать лазер, генерирующий в спектральной области 0,64-0,72 мкм. Генерационные характеристики лазерной среды на основе кристалла фторида лития с примесью магния, содержащего F₂*-центры, и полученного описываемым способом, исследовали при накачке ее импульсным лазером на красителе родамин 6 G, который генерировал на длине волны 0,57 мкм с частотой повторения импульсов 15 Гц. Излучение лазера накачки фокусировалось на кристалл линзой с фокусным расстоянием 12 см. При плотности мощности канавки свыше 100 МВт/см² наработка активного элемента составляла более 10⁵ импульсов без снижения параметров генерации. КПД лазера составлял ≈10% Таким образом, описываемый способ позволяет создать лазерную среду на основе кристалла фторида лития с примесью магния, которая увеличивает срок службы лазера путем повышения фотоустойчивости рабочих центров в ней.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ СРЕДЫ на основе кристалла фторида лития с примесью магния, включающий облучение кристалла ионизирующей радиацией, отличающийся тем, что, с целью получения генерации в области 0,64 0,72 мкм и увеличения срока службы лазера в указанном диапазоне, кристалл облучают при температуре от 196 до 40^oС дозами 10⁸ 10⁹ P, после чего выдерживают его при температуре 90 100^oС в течение 1,5 2 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1