Составители:
Рубрика:
12
вым значением энергии, поглощенной активным элементом, при кото-
рой возникает лазерная генерация, и коэффициентом полезного действия
преобразования энергии источника накачки. Из лазерных стекол, выпус-
каемых промышленностью, наилучшими параметрами обладают неоди-
мовые силикатные стекла ГЛС -08, генерирующие на длине волны
λ = 1,06 мкм, и неодимовые фосфатные стекла ГЛС-22 с длиной волны
генерации λ = 1,064 мкм
. Средний КПД преобразования энергии лампы
накачки в лазерную генерацию для этих стекол достигает величины 3 %.
Пороговое значение поглощенной энергии, необходимое для возникно-
вения генерации, составляет 3-5 Дж/см
2
. Целесообразно применять не-
одимовые стекла больших размеров в лазерах с многоламповой накач-
кой для получения значительных энергий (> 100 Дж) или многокаскад-
ные лазеры (количество каскадов ≥2), в которых задающий генератор
является кристаллическим, а квантовые усилители – стеклянными.
В настоящее время разработано более 250 кристаллических матриц,
лазерные свойства которым придают ионы редкоземельных и
переход-
ных металлов. Наиболее широкое распространение получили ионы не-
одима Nd
3+
, которые обладают оптимальной структурой энергетических
уровней для возбуждения и протекания механизма генерации, а также
достаточно интенсивными абсорбционными и люминесцентными пере-
ходами. Генерация на двух межмультиплетных каналах ионов Nd
3+
- ос-
новным переходом (
4
F
3/2
-
4
I
11/2
с длиной волны λ=1,05 –1,06 мкм) и до-
полнительными переходами (
4
F
3/2
-
4
I
13/2
, длина волны λ = 1,3 мкм) про-
текает по четырехуровневой схеме (рис.1а) с высоко расположенными
лазерными уровнями.
Указанный механизм позволяет возбудить генерацию не только при
температуре 300 К, но и при температурах, в несколько раз превышаю-
щих комнатную температуру.
Высокие значения пиковых поперечных сечений индуцированных
переходов каналов ионов Nd
3+
обеспечивают лазерным кристаллам низ-
кие пороги накачки (0,5 – 1,0 Дж/см
3
) как в импульсном, так и в непре-
рывном режимах. Повышение эффективности генерации ионов Nd
3+
можно достичь также введением в кристалл дополнительных ионов-
сенсибилизаторов, например ионов Сr
3+
.
Наиболее эффективными лазерными кристаллами с ионами Nd
3+
с
генерацией на длине волны λ = 1,06 мкм, имеющими низкие пороги (до
1,0 Дж/см
3
) и высокий КПД (до 5 %) являются:
Y
3
Аl
5
O
12
:Nd
3+
, Y
3
Al
5
O
12
:Cz
3+
: Nd
3+
, Ca
2
Ga
2
SiO
7
: Nd
3+
и Ca
3
Ca
2
Ge
4
O
14
: Nd
3+
Существует и эффективно используется активная лазерная среда с
ионами Ho
3+
и Er
3+
. Наивысшая эффективность (~ 7 %) в кристалличе-
ских лазерах с ламповой накачкой достигнута на кристаллах с ионами
Ho
3+
- (Y, Er)
3
Al
5
O
12
: Tm
3+
-Ho
3+
на длине волны λ = 2,06 мкм (рис.1б).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
