Лазерное вещество

 

(19)SU(11)965286(13)A1(51)  МПК ⁵    _H01S3/207(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО

Изобретение относится к новым лазерным материалам, пригодным для получения лазерных эффектов в квантовой электронике. Известно лазерное вещество для жидкостных лазеров, активированных редкоземельным элементом. Недостатками этого вещества являются высокая токсичность и неустойчивость во времени жидких лазерных растворов на их основе. Наиболее близким к предлагаемому является лазерное вещество, содержащее матрицу на основе оксихлорида фосфора (РОCl₃) и редкоземельного элемента. Материал состоит из оксихлорида фосфора, галогенидов металлов, активированных редкоземельным элементом, в частности гидроокисью неодима. Компоненты в этом материале находятся в соотношении, %: оксихлорид фосфора 15-98, галогениды металлов 1-60, редкоземельный элемент 0,1-25. Недостатком этого активного вещества являются необратимые изменения, происходящие в жидких растворах, в результате которых выпадают в осадок комплексные соединения неодима. Вследствие этого жидкая матрица на основе оксихлорида фосфора теряет свои лазерные свойства. Этот процесс выпадения осадка из неравновесных растворов происходит в течение одного года. Целью изобретения является повышение срока службы. Эта цель достигается благодаря тому, что в лазерное вещество, содержащее матрицу на основе оксихлорида фосфора и редкоземельного элемента, введен оксид цинка (ZnO) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Оксихлорид фосфора 67-98 Оксид цинка 1,9-26 Редкоземельный элемент 0,1-7 Благодаря такому сочетанию компонентов получается низкотемпературное стекло, т.е. вещество, которое при 30-70^оС находится в жидком состоянии, а ниже затвердевает. В отличие от прототипа, в котором в РОСl₃ вводят гидроокись неодима и тетрахлорид олова (SnCl₄) и получают жидкостную матрицу состава: [Nd(POCl₃)₆] ₂(SnCl₆)₃ + + х(POCl₂)₂SnCl₆ + yPOCl₃ + zSnCl₄, в данном изобретении получают полужидкий стеклообразный материал состава (NdCl₃)_n (POCl₃)_m (ZnO)_v с температурой размягчения стеклообразной фазы 30-70^оС. Для получения вещества были приготовлены смеси ингредиентов различного состава с различными редкоземельными элементами, введенными в виде хлорида (см.табл.1). Получают вещество сольвотермальным способом, т.е. синтезируют в воздушном термостате в запаянных ампулах при 120^оС в течение 24 ч. Ампулам в термостате сообщают вращательное движение со скоростью 36 об/мин. Термостатирование при 25^оС приводит к расслоению системы на две фазы: верхнюю - жидкую и нижнюю - стеклообразную. Составы обеих фаз качественно одинаковы и представляют трехкомпонентные системы. Вещество синтезировано из безводных компонентов, обладает отличными люминесцентными свойствами. Лазерные свойства полученных веществ приведены в табл.2. Как видно из табл.2, лазерные свойства данного вещества соответствуют требованиям, предъявляемым к этим веществам. Данное вещество позволяет отказаться от создания прокачного лазера. Этим самым снимается вопрос о создании дорогостоящей системы прокачки. Кроме того, он может быть регенерирован в кювете, т.е. не требует замены деформированных стеклянных активных элементов. Таким образом, создано вещество, которое в зависимости от окружающей температуры может быть жидким или твердым, не изменяя лазерных свойств, при этом срок службы вещества свыше 10 лет.

Формула изобретения

ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО, содержащее матрицу на основе оксихлорида фосфора и редкоземельного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы, в него введен оксид цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Оксихлорид фосфора 67 - 98
Оксид цинка 1,9 - 26
Редкоземельный элемент 0,1 - 7

РИСУНКИ

Рисунок 1