Твердотельный источник электромагнитного излучения

Заявляемое устройство предназначено для генерации когерентного и некогерентного электромагнитного излучения. Твердотельный источник электромагнитного излучения содержит рабочий слой, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала. Рабочий слой твердотельного источника расположен на подложке из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн. На поверхности рабочего слоя расположена, контактируя с ним, массивная пластина из электропроводящего материала со сквозными отверстиями. В каждое из отверстий вставлен цилиндрический ферромагнитный стержень с заостренным концом так, что острый конец каждого из стержней контактирует с рабочим слоем. Расстояние между осями соседних цилиндрических стержней D должно удовлетворять условию , где n=1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр цилиндрического участка стержня. Твердотельный источник электромагнитного излучения содержит источник электропитания, один полюс которого соединен с цилиндрическими стержням, а другой с массивной пластиной с отверстиями. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения мощности электромагнитного излучения, а также повышения долговечности и надежности работы. 2 ил.

 

Заявляемое устройство относится к классу квантовых генераторов с токовой накачкой. Оно предназначено для генерации когерентного и некогерентного электромагнитного излучения в диапазоне терагерцовых субмиллиметровых и инфракрасных частот.

Известен источник когерентного излучения (лазер) [Osipov V.V., Brutkovski A.M. Heterolaserand light emittingsource of polarized radiation, United Stats Patent, 6993056, Januari 31, 2006], где введен ферромагнитный материал для инжекции спин-поляризованных электронов в слой полупроводника. Механизм излучения возникает за счет электрон-дырочной рекомбинации. Из-за спиновой поляризации электронов излучение поляризовано. Диапазон излучения оптический или ИК.

Известно устройство [Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Эпштейн Э.М., Панас А.И., Крикунов А.И. Твердотельный источник электромагнитного излучения. Патент РФ №2344528, январь 20, 2009 г.] для генерации терагерцевого излучения за счет переходов носителей заряда между спиновыми энергетическими подзонами в ферромагнитных проводящих материалах. Оно выполнено в виде многослойной структуры, содержащей три слоя из одного ферромагнитного проводящего материала. Первый слой, являющийся инжектором спин-поляризованных электронов, второй слой - рабочий, где возникает излучение благодаря излучательным переходам носителей зарядов между спиновыми энергетическими подзонами, третий слой для приема отработавших электронов из второго слоя. Недостаток такого устройства заключается в том, что из-за малости размеров его рабочего слоя (десятки нанометров) через него можно пропускать малые токи (единицы микроампер) даже при достижимой рабочей плотности тока 107-109 А/см2, что ограничивает мощность генерации.

Из числа известных технических решений наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является твердотельный источник электромагнитного излучения [Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, А.И. Панас, Э.М. Эпштейн, С.Г Чигарев. Твердотельный источник электромагнитного излучения. Патент №2464683. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 октября 2009 г.], содержащий источник питания, рабочий слой, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала, расположенной на подложке из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн, цилиндрический стержень с заостренным концом из проводящего ферромагнитного материала, соединенный с одним из полюсов источника питания, пластину из проводящего материала со сквозным отверстием, причем контактирующую с рабочим слоем и соединенную с другим полюсом источника питания, диаметр отверстия превышает диаметр стержня, а сам стержень входит в это отверстие так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем. Предельно допустимый ток в таком устройстве 200-300 мА ограничивает мощность излучения. Кроме того, использование одного стержня снижает надежность работы устройства и сокращает его срок службы.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в повышении мощности электромагнитного излучения твердотельного источника и увеличении надежности его работы в рабочем диапазоне длин волн, в частности в терагерцовом диапазоне.

Указанная задача решается тем, что твердотельный источник электромагнитного излучения, содержащий источник питания, рабочий слой, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала, расположенной на подложке из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн, цилиндрический стержень с заостренным концом из проводящего ферромагнитного материала, соединенный с одним из полюсов источника питания, пластину из проводящего материала со сквозным отверстием, контактирующую с рабочим слоем и соединенную с другим полюсом источника питания, диаметр отверстия превышает диаметр стержня, а сам стержень входит в это отверстие так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем, в отличие от известного дополнительно содержит несколько цилиндрических стержней, выполненных аналогично указанному выше и соединенных с тем же полюсом источника питания, а пластина дополнительно содержит несколько отверстий, аналогичных указанному выше отверстию, причем число отверстий равно числу цилиндрических стержней, каждый из которых входит в соответствующее отверстие так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем, при этом расстояние D между осями соседних стержней выбрано из условия

где n=1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр

цилиндрического участка стержня.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображена конструкция устройства (вид сбоку), на фиг. 2 изображены энергетические спиновые подзоны для электронов, имеющих спины противоположной ориентации, направление которых указано тонкими стрелками. Направление вниз - параллельно намагниченности стержня, направление вверх - антипараллельно намагниченности стержня. Такая картина наблюдается для каждого из цилиндрических стержней.

Предложенный твердотельный источник электромагнитного излучения (см. фиг. 1) содержит источник питания 1, рабочий слой 2, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала, расположенной на подложке 3 из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн, несколько цилиндрических стержней 4 с заостренными концом из проводящего ферромагнитного материала, соединенных с одним из полюсов источника питания 1, пластину 5 из проводящего материала со сквозными отверстиями 6, число отверстий 6 равно числу цилиндрических стержней 4, каждый из которых входит в соответствующее отверстие 6 так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем 2. Расстояние D между осями соседних цилиндрических стержней 4 выбрано из условия

где n=1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр цилиндрического участка стержня. Пластина 5 соединена с другим полюсом источника питания 1.

Торец заостренного конца каждого из цилиндрических стержней 4 в плане может иметь произвольную форму (окружность, эллипс, многоугольник и тому подобное). При этом протяженность границы торца - его периметр, определяется из условия

где I - ток, протекающий через твердотельный источник электромагнитного излучения, jn - минимальное значение плотности тока, необходимого для работы твердотельного источника электромагнитного излучения, Δ - толщина рабочего слоя 2, которая выбирается соизмеряемой с толщиной скин-слоя для материала рабочего слоя 2. Цилиндрические стержни 4 служат для подвода электрического тока, формирования намагниченности М2 рабочего слоя 2 и являются радиаторами, охлаждающими рабочую область слоя 2.

Намагниченность М1 каждого из цилиндрических стержней 4 (см. фиг. 1) направлена вдоль его оси, намагниченность М рабочего слоя 2 при отсутствии цилиндрических стержней 4 направлена параллельно плоскости слоя 2, перпендикулярно оси цилиндрических стержней 4. Контакт цилиндрических стержней 4 с рабочим слоем 2 обеспечивает из-за суперпозиции полей М1 и М появление в рабочем слое 2 для каждого контакта составляющей намагниченности М2, параллельной оси цилиндрических стержней 4 и имеющей направленность, противоположную М1 [Е.А. Вилков, П.Е. Зилберман, Г.М. Михайлов, С.Г. Чигарев. Магнитостатическое поле в ТГц структуре стержень-пленка // РЭ, 2014, том 59, №10, с. 1-10]. Такое распределение намагниченности для каждого цилиндрического стержня обеспечивается разнесением соседних цилиндрических стержней на расстояние D, большее диаметра цилиндрического участка стержня 4.

Эффект сложения мощностей излучения от каждого цилиндрического стержня 4 достигается накладыванием на расстояние D дополнительного условия фазирования сигнала

где n=1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр цилиндрического участка стержня.

Эффект сложения мощности излучения от каждого цилиндрического стержня 4 может достигаться и накоплением мощности в резонансной системе, с выводом ее части из резонатора в свободное пространство. Но и в этом случае необходимо выполнение условия (1).

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 2, на которой энергетические подзоны изображены по оси энергии Е). При подаче на цилиндрические стержни 4 и пластину 5 напряжения U источника питания 1 в его цепи возникает электрический ток. Проходя по цилиндрическим стержням 4, спины электронов тока в каждом из цилиндрических стержней ориентируются по или против намагниченности М1, занимая соответственно нижнюю (параллельные спины) или верхнюю (антипараллельные спины) энергетические подзоны, то есть происходит спин-поляризация электрического тока. Поляризации электронов обозначены на фиг. 2 тонкими стрелками. Поляризованный по спину электрический ток, находясь в энергетическом равновесии, удерживаемом намагниченностью М1 за счет смещения по энергии дна подзон на величину ΔЕ1, но имея для обеих энергетических подзон общий уровень Ферми εF, указанный на фиг. 2 штриховой линией, вытекает из цилиндрических стержней 4 и растекается по рабочему слою 2 с иной намагниченностью М2 от каждого стержня до границы соответствующего отверстия 6 пластины 5. Электроны тока, оказавшись в рабочем слое 2 с иной намагниченностью М2, испытывают обменное взаимодействие с намагниченностью М2, направленной против М1,. приводящей к изменению смещения дна подзон до величины ΔЕ2. В результате этого взаимодействия энергетические подзоны меняют свое положение по энергии Е. Электроны со спинами, антипараллельными М1, опускаются по энергии до уровня, показанного на фиг. 2 штрихпунктирной жирной линией, а электроны с противоположными спинами увеличивают свою энергию до уровня, показанного жирной сплошной линией. С учетом кинетической энергии инжектированных из стержней 4 электронов они заполняют все состояния между дном подзон и соответствующими квазиуровнями Ферми εF↓ и εF↑, показанными на фиг. 2 тонкими линиями. Таким образом, спин-поляризованный электрический ток оказывается в энергетически возбужденном состоянии, что наблюдается на длине спиновой релаксации l~30 нм. Проходя этот участок рабочего слоя 2 за границей торца острия каждого из цилиндрических стержней 4, энергетически возбужденные электроны релаксируют с излучением кванта энергии.

Для достижения мощности излучения, превышающей мощность потерь в рабочем слое 2, необходима большая плотность тока 106-109 А/см2. Такая плотность тока достигается в рабочем слое 2 для каждого из цилиндрических стержней 4 у торца его острия из-за малости толщины рабочего слоя (десятки нанометров) и определяется соотношением (2).

В частном случае, когда торец острия каждого из цилиндрических стержней 4 имеет круглую форму, его периметр L=2Rπ, где R - радиус торца острия цилиндрического стержня. Оценка для круглого торца острия стержней 4 показывает, что при электрическом токе 0,1 А, протекающем через каждый цилиндрический стержень 4, плотность тока 107 А/см2 в рабочем слое 2 достигается при R=10 мкм и толщине пленки Δ=10 нм. Опыт работы с заявляемым устройством показывает допустимость протекания и больших значений тока через каждый цилиндрический стержень 4, вплоть до значения в несколько сот мА.

Возможность пропускания таких токов через заявляемое устройство объясняется тем, что высокая плотность тока наблюдается только в очень малом объеме рабочей области 2, определяемом длиной спиновой релаксации (20-30 нм). При удалении от границы торца каждого из цилиндрических стержней 4 плотность тока уменьшается обратно пропорционально расстоянию от его центра. В каждом цилиндрическом стержне 4 наибольшая плотность тока в R/Δ раз меньше плотности тока, достигаемой в рабочей области слоя 2 по границе торца острия каждого из цилиндрических стержней 4.

Работоспособность устройства при таких токах обусловлена еще и тем, что каждый из металлических цилиндрических стержней 4 играет роль радиатора, отводящего тепло из рабочей области. Пластина 5 дополнительно отводит тепло от рабочего слоя 2.

Так как толщина Δ рабочего слоя 2 соизмерима с толщиной скин-слоя на рабочих частотах, то рабочая область слоя 2 представляет собой монолитный излучатель, от которого по всем направлениям в телесный угол 4π распространяется излучение. Электромагнитные волны из рабочей области, слоя 2, распространяются в открытое пространство за подложкой 3.

Твердотельный источник электромагнитного излучения, содержащий источник питания, рабочий слой, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала, расположенной на подложке из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн, цилиндрический стержень с заостренным концом из проводящего ферромагнитного материала, соединенный с одним из полюсов источника питания, пластину из проводящего материала со сквозным отверстием, контактирующую с рабочим слоем и соединенную с другим полюсом источника питания, при этом диаметр отверстия превышает диаметр цилиндрического участка стержня, а сам цилиндрический стержень входит в это отверстие так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем, отличающийся тем, что твердотельный источник дополнительно содержит несколько цилиндрических стержней, выполненных аналогично указанному выше и соединенных с тем же полюсом источника питания, а пластина дополнительно содержит несколько отверстий, аналогичных указанному выше отверстию, при этом число отверстий равно числу цилиндрических стержней, каждый из которых входит в соответствующее отверстие так, что его заостренный конец находится в контакте с рабочим слоем, причем расстояние D между осями соседних цилиндрических стержней выбрано из условия

,

где n=1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр цилиндрического участка стержня.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области создания материалов для пассивных и активных элементов устройств фотоники, квантовой электроники и оптики. Способ образования центров окраски в алмазе включает облучение алмаза с однородным распределением по объему А-агрегатов и с их концентрацией не менее 1018 см-3 ионизирующим излучением с энергией не менее 1 МэВ дозой 100-120 част./см2 на каждый А-агрегат.

Многопроходный лазерный усилитель на дисковом активном элементе содержит активный элемент и две оптические системы для переноса изображения с лазерного активного элемента обратно на лазерный активный элемент.

Изобретение относится к новым соединениям класса сенсибилизированных люминофоров на основе неорганических кристаллических соединений, а именно к сложному гафнату лития-лантана состава Li7La3-x-y-z-nNdxHoyErzDynHf2O12, где x=2.5⋅10-2-1⋅10-1, y=1.6⋅10-7-4.7⋅10-7, z=1.5⋅10-6, n=1.2⋅10-6-4.7⋅10-6.

Изобретение относится к оптическим средам на основе кристаллических галогенидов и может быть использовано в системах оптической связи в качестве широкополосных усилителей и лазеров.

Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния включает в себя оптически связанные и размещенные на одной оптической оси источник накачки с активным элементом.

Изобретение относится к области лазерной техники и касается монокристаллического материала для дисковых лазеров. Монокристаллический материал выполнен на основе алюмоиттриевого граната, активированного ионами иттербия.

Изобретение относится к области лазерной техники и касается монокристаллического материала с неоднородным распределением оптических примесей по заданному закону вдоль активного лазерного элемента со следующей структурной формулой: где где z - пространственная координата, направленная вдоль длины кристалла и определяющая изменение концентрационного профиля ионов эрбия и иттербия, в системе отсчета, берущей начало на входной грани активного элемента, и имеющая значения от 0 до 1 см.

Лазер // 2587499
Изобретение относится к лазерной технике. Лазер для испускания излучения в видимом диапазоне содержит помещенный в резонатор анизотропный кристалл, легированный редкоземельными элементами, содержащий 5d-4f переход.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ генерации лазерных импульсов высокой мощности в диапазоне длин волн 3-5 мкм осуществляется с использованием ZnSe-лазера, включающего резонатор с глухим и полупрозрачным зеркалами, и лазера YAG:Еr3+ с длиной волны излучения 2,94 мкм для его накачки.
Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов для пассивных лазерных затворов, используемых в современных лазерах и лидарах, работающих в области 1,2-1,55 мкм.

Изобретение относится к оптическим средам на основе кристаллических галогенидов, а также к способу их получения и может быть использовано в системах оптической связи. Предложена оптическая среда на основе кристалла галогенида, содержащего ионы низковалентного висмута в качестве единственного оптически активного центра, способная к широкополосной люминесценции в ближнем ИК-диапазоне, представляющая собой кристаллическую фазу хлорида рубидия-иттрия RbY2Cl7, содержащую изоморфную примесь ионов одновалентного висмута Bi+ в количестве от 0.1 до 1 ат. %. Оптическая среда люминесцирует в диапазоне 800-1100 нм при возбуждении излучением с длинами волн в пределах 570-780 нм. Cпособ получения оптической среды включает в себя приготовление шихты путем смешения RbCl, YCl3 и BiCl3 при молярном соотношении, равном 1 : 2 : 0,003-0,03, добавление к шихте металлического висмута при молярном отношении BiMe/BiCl3=1, помещение смеси в кварцевом контейнере в вакууме в вертикальную печь Бриджмена-Стокбаргера, где температура в горячей зоне составляет 620-630°С, в холодной зоне - 480-500°С, и скорость перемещения контейнера из горячей зоны в холодную составляет 0,2-2 мм/ч до образования монокристаллического образца оптической среды. Полученная оптическая среда обладает стабильной люминесценцией в ближнем ИК-диапазоне, что позволяет ее использовать в качестве активной среды для широкополосных усилителей и лазеров. Способ получения кристалла хлорида RbY2Cl7 достаточно прост технологически и позволяет выращивать качественные кристаллы необходимых размеров. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
Изобретение относится к выращиванию высококачественных высокотемпературных монокристаллов оксидов, в том числе профилированных, например, таких как лейкосапфир алюмоиттриевый гранат, рутил, и может быть использовано в лазерной технике, ювелирной и оптических отраслях промышленности. Способ включает плавку исходной шихты в тигле и последующий рост монокристалла на затравку при одновременном охлаждении расплава и последующее охлаждение выращенного монокристалла, при этом в тигель устанавливают выполненный из тугоплавкого материла с температурой плавления выше 2300°С формообразователь с конвекционными в нижней и разгрузочными в боковых частях прорезями, в качестве исходной шихты используют поликристаллический материал или поликристалл, полученный методом плавки в холодном тигле, либо осколки монокристалла соответствующего оксида, а рост монокристаллов ведут со скоростью от 0,5 до 4 мм/ч. Технический результат изобретения состоит в повышении качества выращенных монокристаллов, в разнообразии получаемых форм при сокращении материальных и временных затрат, в возможности выращивания монокристаллов как легированных, так и без примесей. 15 з.п. ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к технологии получения молибдата свинца (PbMoO4) в ионных расплавах, который может быть использован при изготовлении сцинтилляционных элементов, в лазерной технике, акустооптических модуляторах, дефлекторах, что обусловлено его высокими физическими и оптическими свойствами. В соответствии с уравнением реакции исходные компоненты, взятые в эквивалентных количествах, смешивают и тщательно перетирают в ступке, загружают в платиновый тигель и опускают в шахтную печь, температуру в которой поднимают постепенно до 550-600°C и выдерживают 1 час. Расплав выливают на стальную подложку и после охлаждения тщательно перетирают в ступке и отмывают PbMoO4 от шлака (сульфаты) в горячей воде в течение 20 минут, затем отфильтровывают, промывая водой. Полученный порошок PbMoO4 просушивают при 300°C, а затем прокаливают при 500°C. Технический результат: получение чистого PbMoO4, сокращение времени синтеза и энергозатрат. 3 пр.

Изобретение относится к оптике. Кристаллическое тело, образованное из монокристалла типа граната, имеет пару пропускающих свет поверхностей, которые противостоят друг другу и пропускают свет, и по меньшей мере одну боковую поверхность, которая соединяет пару пропускающих свет поверхностей, при этом отношение В/А плотности А (количества на 1 см2) дислокаций в пропускающих свет поверхностях и плотности В (количества на 1 см2) дислокаций в боковой поверхности удовлетворяет следующей общей формуле: 1≤(В/А)≤3600. Изобретение обеспечивает получение монокристаллов гранатов и оптических приборов с такими кристаллами с удовлетворительным коэффициентом экстинкции. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил., 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов диоксида гафния, которые могут быть использованы в качестве компонентов сцинтилляционных детекторов, лазеров, иммобилизаторов нуклеиновых кислот, биосенсоров, биодатчиков. Способ включает взаимодействие металлического гафния, размещенного внутри кварцевой ампулы, служащей источником кислорода, с тетрафторидом углерода, которым заполняют ампулу после ее вакуумирования, и нагревание запаянной ампулы с вышеназванными реагентами при температуре не более 1200°С в течение не менее 24 ч, при этом металлический гафний помещают в квазигерметичный патрон, выполненный из никеля или терморасширенного графита с отверстием не более 2-6 мм2 и размещенный внутри кварцевой ампулы, которую заполняют тетрафторидом углерода до давления не более 250 торр. Технический результат заключается в возможности получения монокристаллов моноклинного диоксида гафния большого размера за счет медленного роста вследствие ограниченной диффузии газообразных фторидов гафния через отверстие малого диаметра в патроне, изготовленном из материала, инертного к тетрафториду углерода и тетрафториду гафния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к ИК-оптике, а именно к созданию лазерных сред, и касается технологии получения легированных переходными металлами халькогенидов цинка в качестве активной среды или пассивного затвора для твердотельных лазеров. Способ заключается в том, что на, по меньшей мере, часть поверхности, по меньшей мере, одного элемента из халькогенида цинка наносят, по меньшей мере, один слой пленки, содержащий, по меньшей мере, один легирующий переходный металл (хром, кобальт, железо, марганец). Далее элементы укладывают друг на друга, формируя заданное чередование халькогенидов цинка и легирующих переходных металлов по сечению элемента таким образом, чтобы, по меньшей мере, два элемента из халькогенида цинка соприкасались друг с другом через, по меньшей мере, один слой нанесенной пленки, после чего уложенные элементы диффузно сваривают с последующим диффузионным отжигом. Технический результат заключается в сокращении времени получения образцов и количества технологических стадий. Полученные образцы обладают улучшенными оптическими характеристиками. Использование полученных халькогенидов цинка в качестве активной среды уменьшает порог лазерной генерации и повышает квантовую эффективность лазерной генерации (КПД по поглощенной энергии) в среднем на 3-5% за счет снижения дефектности образцов. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.

Изобретение относится к лазерной технике. Лазер с оптической накачкой включает оптически связанные источник излучения накачки, активный материал, резонатор, входное окно для ввода излучения накачки и выходное окно для вывода излучения наружу. Лазер также содержит охладитель активного материала и модуль давления, выполненный с возможностью одноосного сжатия активного материала. Активный материал представляет собой монокристаллический кремний, содержащий донорную примесь магния с концентрацией 1014-1016 см-3. Функцию резонатора может выполнять светоотражающая поверхность активного материала. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения пороговой мощности накачки и достижения непрерывного режима лазерной генерации в терагерцовом диапазоне частот. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ИК-оптике, а именно к созданию лазерных сред, и касается разработки способа получения легированных халькогенидов цинка для перестраиваемых твердотельных лазеров, используемых, в частности, в медицине и биологии. Способ включает нанесение на поверхность халькогенида цинка пленки легирующего компонента из хрома толщиной 2-10 мкм или железа толщиной 1 мкм, формирование на упомянутой пленке слоя соответствующего халькогенида цинка методом химического осаждения из газовой фазы, и диффузионный отжиг полученной трехслойной структуры в аргоне при давлении от 90 МПа до 200 МПа и температуре от 1100°С до 1350°С в течение 1-72 часов. Халькогенидом цинка является селенид или сульфид цинка. Поверхность полученных легированных образцов имеет повышенную стойкость к лазерному пробою. 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к материалам детекторов для регистрации ионизирующего излучения, а также может быть использовано как оптический материал для ИК-оптики, лазерной техники, акустооптики. Кристаллы на основе бромида таллия дополнительно содержат 0,0028-0,00008 мас.% примеси бромида магния. Техническим результатом изобретения является повышение детекторных характеристик материала: μτе до 7,8⋅10-4 см2/В, μτh до 2,5⋅10-4 см2/В, удельного сопротивления до 1⋅1012 Ом⋅см, и обеспечение стабильности свойств в процессе эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллических материалов для лазерной техники, предназначенных для модуляции добротности лазерного излучения (пассивным лазерным затворам - ПЛЗ). Способ выращивания алюмоиттриевого граната, легированного ванадием (АИГ:V), заключается в выращивании кристалла методом вертикальной направленной кристаллизации в молибденовом тигле в восстановительной атмосфере аргона с водородом, в котором исходная шихта дополнительно содержит металлический хром, при этом состав навески определяют из общей формулы Y3(Al(1-0,01x)V0,03x/5Cr0,02x/5)5O12, где x - концентрация ванадия в октаэдрических и тетраэдрических позициях решетки кристалла и составляет от 1 до 7 ат. %. Технический результат изобретения состоит в уменьшении концентрации фазовых включений молибдена (материала тигля) размером менее или равным 10 мкм в выращенном кристалле АИГ:V c концентрацией ванадия более или равной 3⋅1020 см-3 до значений, не влияющих на оптическое качество ПЛЗ. ПЛЗ на основе кристаллов АИГ:V с концентрацией ванадия ≥3⋅1020 см-3 обеспечивают модуляцию добротности в диапазоне длин волн 1,02-1,45 мкм. 2 ил., 1 табл.

Заявляемое устройство предназначено для генерации когерентного и некогерентного электромагнитного излучения. Твердотельный источник электромагнитного излучения содержит рабочий слой, выполненный в виде пленки из проводящего ферромагнитного материала. Рабочий слой твердотельного источника расположен на подложке из диэлектрика или полупроводника, прозрачного для излучения рабочего диапазона длин волн. На поверхности рабочего слоя расположена, контактируя с ним, массивная пластина из электропроводящего материала со сквозными отверстиями. В каждое из отверстий вставлен цилиндрический ферромагнитный стержень с заостренным концом так, что острый конец каждого из стержней контактирует с рабочим слоем. Расстояние между осями соседних цилиндрических стержней D должно удовлетворять условию, где n1, 2, 3, 4… целое число, λ - длина волны излучения, D1 - диаметр цилиндрического участка стержня. Твердотельный источник электромагнитного излучения содержит источник электропитания, один полюс которого соединен с цилиндрическими стержням, а другой с массивной пластиной с отверстиями. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения мощности электромагнитного излучения, а также повышения долговечности и надежности работы. 2 ил.

Наверх