Квантовая и оптическая электроника. Практикум. Евтушенко Г.С - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

29
лярными являются материалы LiSrAlF
6
(сокращенно LiSAF) или Li-
CaAlF
6
(сокращенно LiCAF).
Сравнивая между собой оксиды и фториды, можно отметить, что
первые, будучи более твердыми, имеют некоторые преимущества. В ча-
стности, они более предпочтительны в плане механических и термоме-
ханических свойств (например, более высокий температурный порог
разрушения). С другой стороны, фториды обладают лучшими термооп-
тическими свойствами (например, менее выраженные наведенные теп-
ловые линзы или наведенное двулучепреломление).
Среди твердотельных лазеров наиболее известными являются ру-
биновый лазер (первый действующий лазер), неодимовые лазеры, лазер
на титан-сапфире, эрбиевый и иттербиевый лазеры. В последнее время
большое развитие получили волоконные и дисковые лазеры, особенно в
части получения высокой мощности в ИК-диапазоне.
Nd:YAG лазер
Активной средой в Nd:YAG лазерах является кристалл Y
3
A1
5
O
12
(обычно называемый YAG или алюмо-иттриевый гранат), в котором
часть ионов Y
3+
замещена ионами Nd
3+
. Типичные уровни легирования
для кристалла Nd:YAG составляют порядка ~1 ат. %. Более высокие
уровни легирования ведут к тушению флюоресценции, а также к внут-
ренним напряжениям в кристалле, поскольку радиус иона Nd
3+
пример-
но на 14% превышает радиус иона Y
3+
. Нелегированные исходные мате-
риалы обычно прозрачны, а после легирования кристалл YAG приобре-
тает бледно-пурпурную окраску, поскольку линии поглощения Nd
3+
ле-
жат в красной области.
Накачка активной среды лазера осуществляется с помощью лазер-
ных диодов с длиной волны излучения, попадающей в полосу поглоще-
ния кристалла YAG. На рис. 2.1 представлена упрощенная схема энер-
гетических уровней кристалла Nd:YAG. Две основные полосы накачки
для Nd:YAG соответствуют длинам волн 730 и 800 нм, хотя другие, бо-
лее высоко лежащие полосы поглощения (рис. 2.2) также играют важ-
ную роль, особенно при использовании импульсных ламп накачки. По-
лосы поглощения связаны быстрой безызлучательной релаксацией с
уровнем
4
F
3/2
, откуда идет релаксация за счет излучения на нижние
уровни (
4
I
9/2
,
4
I
11/2
,
4
I
13/2
и др.). Однако скорость такой релаксации намно-
го меньше, поскольку переход в изолированном ионе запрещен, но ста-
новится слабо разрешенным благодаря взаимодействию с полем кри-
сталлической решетки. Безызлучательная релаксация при этом не явля-
ется существенной вследствие экранирования обоих состояний 5s
2
и 5р
6
,

Страницы