Способ создания лазерно-активных центров окраски

 

Изобретение может быть использовано в лазерной технике при изготовлении оптических твердотельных перестраиваемых инфракрасных лазеров. Способ создания лазерно-активных центров окраски TloVa+ в кристаллах KCl-Tl включает приведение кристаллов KCl-Tl в оптический контакт с кристаллами Csl-Tl и их одновременное облучение ионизирующей радиацией при температурах 240 - 77 К. Изобретение позволяет увеличить концентрацию лазерно-активных TloVa+ центров окраски в кристаллах KCl-Tl, являющихся активной лазерной средой для перестраиваемых лазеров в диапазоне длин волн 1,4-1,6 мкм. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при изготовлении оптических твердотельных перестраиваемых инфракрасных лазеров.

Известен способ создания лазерно-активных FA (Tl) (т.е. TloVa+) центров окраски в активированных таллием щелочно-галлоидных кристаллов /1/. Кристаллы размерами 2х5х8 мм3 выкапывают, полируют, помещают в алюминиевую фольгу и облучают пучком электронов энергией 1,8 МэВ с обеих сторон при температурах ниже -50oCo. Перед использованием кристаллы снова полируют при комнатной температуре, помещают в вакуумированную емкость и при -40oC освещают белым светом для увеличения концентрации FA (Tl) центров.

Известен способ создания лазерно-активных Tlo(I) (т.е. TloVa+ центров окраски в кристаллах KCl-Tl /2/), по методике получения FA - центров. Кристаллы размерами 6х6х2 мм3 полируют и помещают в герметически закрываемые кассеты. Затем кристаллы облучают электронами энергией 1,6 - 1,8 МэВ при 77 K. Для более эффективного образования Tlo(I) центров окраски кристаллы дополнительно облучают белым светом при температуре -30oC. Облучение белым светом приводит к фотоионизации F - центров, термической миграции освободившихся анионных вакансий и их соединению с Tl-дефектами.

Недостатком известных способов является сложная технология получения TloVa+ центров, включающая две раздельные операции облучения кристаллов ионизирующим излучением и облучение кристаллов белым светом.

Целью изобретения является повышение концентрации лазерно-активных TloVa+ центров окраски в кристаллах KCl-Tl.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе создания лазерно-активных центров окраски TloVa+ в кристаллах KCl-Tl, причем облучения ионизирующей радиацией предварительно приводят кристаллы KCl-Tl в оптический контакт с кристаллами Csl-Tl и одновременно облучают их при температурах 240-77 K.

Облучение кристаллов KCl-Tl ионизирующей радиацией при температурах выше 240 K приводит к снижению концентрации лазерно-активных TloVa+ центров окраски, так как при повышении температуры уменьшается эффективность образования этих центров. Освещение кристаллов F или белым светом выше 240 K также менее эффективно, чем при более низких температурах, вследствие частичной оптической ионизации TloVa+ центров окраски.

Облучение кристаллов ионизирующей радиацией при температурах ниже 77 K технически трудно осуществимо.

Способ осуществляется следующим образом.

Кристаллы KCl-Tl с TloVa+ центрами окраски являются активной лазерной средой для перестраиваемых лазеров в диапазоне 1,4 - 1,6 мкм. Для получения активной среды выкалывают пластинки из монокристаллов KCl-Tl размерами приблизительно площадью 510 мм2 и толщиной 2-3 мм и полируют. Приготавливают пластинки из монокристаллов Csl-Tl одинаковой площади (510 мм2) и толщиной 0,3 - 0,8 мм. Приводят кристаллы KCl-Tl в оптический контакт с пластинками Csl-Tl по равным площадям с обеих сторон. Заворачивают кристаллы в алюминиевую фольгу и облучают так, чтобы пучок ионизирующего излучения проходил через данные кристаллы, находящиеся в оптическом контакте. Облучение производят при температуре 240-77 K. О концентрации лазерно-активных TloVa+ центров окраски судят по коэффициенту поглощения данных центров в максимуме полосы поглощения данных центров при 1,04 мкм при 77 K. Облучение кристаллов осуществляют дозой 5107 P от радиоактивного источника 60Co.

Для сравнения кристаллы KCl-Tl, находящиеся в оптическом контакте с Csl-Tl, облучают аналогичной дозой при 300 K.

Данные измерений коэффициента поглощения при 1,04 мкм при 77 K лазерно-активных TloVa+ центров окраски приведены в таблице.

Как видно из таблицы, концентрация лазерно-активных TloVa+ центров окраски при облучении кристаллов KCl-Tl, находящихся в оптическом контакте с кристаллами Csl-Tl, при температурах 240-77 K существенно выше, чем при 300 K.

Кристаллы с лазерно-активными TloVa+ центрами окраски, созданные предлагаемым способом, могут быть использованы в качестве активных сред для твердотельных перестраиваемых лазеров, в качестве пассивных лазерных затворов, модуляторов добротности.

Источники информации, принятые во внимание: 1. W. Gellerman et al. Optical properties and stable, broadly tunable CN laser operation of new Fa type centers in Tl doped alkali halides. Optics Communications, 1981, v. 39, N 6, p. 3917.

2. Бетеров И.М., Дроздова О.В. и др. Исследование оптических и генерационных характеристик Tl0 (I) - центров в кристалле KCl-Tl. ж. Квантовая электроника, 13, N 7, 1986, с. 1524 - 1525.

Формула изобретения

Способ создания лазерно-активных центров окраски TloVa+ в кристаллах KCl-Tl путем облучения ионизирующей радиацией, отличающийся тем, что кристаллы KCl-Tl приводят в оптический контакт с кристаллами Csl-Tl и одновременно облучают их при температурах 240-77 К.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптоэлектроники и интегральной оптики, в частности к способу получения направленного когерентного излучения света устройствами микронного размера

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к материалам для лазерной техники и предназначено для применения в твердотельных лазерах с длиной волны стимулированного излучения в интервале от 1,9 мкм до 2,0 мкм

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к конструкции активного элемента лазера, и может быть использовано при создании лазеров на красителях в твердой матрице
Изобретение относится к активным материалам для оптических квантовых генераторов и усилителей и может быть использовано в тонкопленочных лазерах, предназначенных для применения в интегральной оптике

Изобретение относится к материалам для лазерной техники, а именно к лазерным монокристаллическим материалам, предназначенным для получения активных элементов твердотельных лазеров 1,5-микронного диапазона генерации

Изобретение относится к материалам для квантовой электроники, в частности к монокристаллам для высокоэффективных неодимовых лазеров, позволяющих получить стимулированное излучение (СИ) с длиной волны 1,06 мкм, для преобразователей частоты генерации (ПЧГ) лазеров, способных умножать частоту СИ, и для неодимовых лазеров с самоудвоением частоты генерации (СЧГ), работающих без дополнительного элемента на длине волны второй гармоники

Изобретение относится к диффузионной сварке кристаллов и может быть применено при сращивании и облагораживании различных кристаллов для радиоэлектронной промышленности, в ювелирном деле, в оптике и других отраслях
Изобретение относится к области обработки драгоценных камней, в частности обработке алмазов, и может найти применение в ювелирной промышленности и различных отраслях техники

Изобретение относится к радиационным методам обработки минералов с целью повышения их ювелирной ценности

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано в микроэлектронике и оптоэлектронике для записи и считывания информации

Изобретение относится к облагораживанию минералов, в частности бесцветных разновидностей полупрозрачного благородного серпентинита, а также улучшению цвета серпентинита с бледной серо-зеленой окраской
Наверх