ЛАЗЕРНЫЕ СТЁКЛА

ЛАЗЕРНЫЕ СТЁКЛА
ЛАЗЕРНЫЕ СТЁКЛА

- один из видов т. н. активной среды твердотельных лазеров. Синтезированы десятки различающихся по хим. составу многокомпонентных стёкол - силикатные, фосфатные, германатные, фторфосфатные, фторбериллатные, боратные, теллуритные и др. (см. Стекло), на к-рых получен эффект генерации.

Л. с. характеризуются мн. параметрами, описывающими их физ.-хим., спектрально-люминесцентные, генерационные, прочностные и др. свойства. Генерац. переходами в Л. с. являются излучат. переходы между энергетич. уровнями примесных активных ионов (см. Твердотельный лазер), гл. обр. ионов Nd3+ (основной генерац. переход 2544-17.jpg с длиной волны излучения 2544-18.jpg 1,055 мкм), а также ионов Еr3+ (переход 2544-19.jpg- 2544-20.jpg 1,54 мкм). Концентрация ионов Nd3+ в Л. с. может составлять от 2544-21.jpg1020 см -3 до 3*1021 см -3, ионов Еr3+2544-22.jpg5*1019 см -3. Специфич. характеристиками Л. с. являются: время жизни метастабильного уровня энергии t, сечение генерац. перехода а, концентрация активных ионов N, квантовый выход люминесценции, коэф. нелинейности показателя преломления n2, температурный коэф. показателя преломления dn/dT, поглощение на длине волны генерации, содержание гидроксильных групп в стекле (степень обезвоженности), изменение оптического пути в Л. с. с изменением темп-ры (термооптическая постоянная W).

Широкое практич. применение нашли силикатные и фосфатные Л. с. Фосфатные Л. с. имеют более высокие спектрально-люминесцентные, генерационные и термооптич. характеристики, силикатные Л. с. более технологичны и дёшевы. Среди известных марок про-мышл. Л. с. отечественные силикатные стёкла с Nd3+ ГЛС1-ГЛСЗ, ГЛС5-ГЛС10, фосфатные стёкла с Nd3+ ГЛС21-ГЛС27, фосфатные стёкла с Еr3+ КГСС- 0135, зарубежные силикатные стёкла с Nd3+ ED-2, Q-246 (США), фосфатные стёкла с Nd3+ Q-88, 98, 100 (США), LHG-5,7, 8, 10 (Япония), фосфатные стёкла с Ег 3+ QE-1 (США). В табл. приведены нек-рые характеристики Л. с. с Nd3 + .

К недостаткам Л. с. по сравнению с распространёнными диэлектрич. лазерными кристаллами относятся: меньшие значения 2544-23.jpg, низкая теплопроводность и худшие механические свойства. Два последних фактора препятствуют созданию лазеров на стекле для работы в непрерывном режиме и в импульсно-периодич. режиме при высокой ср. мощности накачки. Преимуществами Л. с. являются относительно простая технология, низкая стоимость, возможность синтеза стекла в больших (до неск. сотен дм 3) объёмах и с высокой оптич. однородностью. Активные элементы (АЭ) лазеров изготавливаются в виде цилиндров, параллелепипедов, дисков, трубок разл. размеров. Площадь поперечного сечения АЭ может быть от единиц мм 2 до десятков см 2, длина - от единиц см до м. Изготавливаются также АЭ в виде волокон.

Характеристики некоторых марок лазерных стёкол с Nd3 +

Марка лазерного стекла

2544-24.jpg

2544-25.jpg

2544-26.jpg

2544-27.jpg

2544-28.jpg

2544-29.jpg

2544-30.jpg

ГЛС2 Силикатное (СССР)

1,98

500

2,2

1 ,53


-16

31

ГЛС22 Фосфатное атермальное (СССР)

2,0

300

3,5

1 ,6


-57,5

2

ЕД-2 Силикатное (США)

2,83

300

2,71

1,57

1,52

29

80

Q-100 Фосфатное атермальное (США)

10,7

190

4,4

1,56

1,2

-46

0

LHG-8 Фосфатное атермальное (Япония)

3, 1

315

4,2

1,53

1, 13

-53

6


На стеклянных активных средах созданы миниатюрные лазеры и мощные лазерные системы, работающие в разл. режимах и применяющиеся в медицине, научных исследованиях, геодезии, для технол. целей, а также в экспериментах но управляемому термоядерному синтезу (УТС). Выходная мощность лазерных систем, созданных на стекле с Nd3+ для программы УТС, достигает значений 1013 Вт в импульсивном режиме при длительности импульса 1 нс. Типичные величины кпд лазеров иа стекле с Nd3+ 1-5%.

Лит.. Справочник по лазерам, пер. с англ., под ред. А. М. Прохорова, т. 1, М., 1978; Алексеев Н. Е. и др., Лазеры на стеклах, в кн.: Итоги науки и техники. Радиотехника, т. 18, М., 1978; Лазерные фосфатные стекла, под ред. М. Е. Жаботинского, М., 1980. Б. И. Денкер.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Помощь в написании эссе

Смотреть что такое "ЛАЗЕРНЫЕ СТЁКЛА" в других словарях:

  • Лазерные материалы — Лазерные материалы  вещества, которые используются в лазерах как активные среды. Лазерные материалы во многом определяют характеристики лазера: в первую очередь его длину волны и мощность, а также длительность импульса (для импульсных… …   Википедия

  • лазерные материалы — вещества, используемые для создания активных сред в лазерах. Применяют диэлектрические монокристаллы и стёкла с активными примесями (например, ионами Cr, Nd), некоторые полупроводниковые материалы, газы (например, Ar, N2, СО2) и их смеси… …   Энциклопедический словарь

  • ЛАЗЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — вещества, используемые для создания активных сред в лазерах. Применяют диэлектрич. монокристаллы и стёкла с активными примесями (напр., ионами Сr, Nd), нек рые полупроводниковые материалы, газы (напр., Аr, N2, СОз) и их смеси (напр., смесь Ne с… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР — лазер, в к ром активной средой являются активир. диэлектрич. кристаллы и стёкла или диэлектрич. кристаллы с собственными точечными дефектами. В качестве активаторов кристаллов и стёкол обычно служат ионы редкоземельных элементов или ионы группы… …   Физическая энциклопедия

  • ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ — оптич. квантовые генераторы (лазеры), в к рых активным веществом являются диэлектрич. кристаллы и стёкла, содержащие ионы редкоземельных или переходных элементов, энергетич. уровни к рых используются для создания инверсии населённостей.… …   Физическая энциклопедия

  • НЕОДИМОВЫЙ ЛАЗЕР — лазер, генерирующий оптич. излучение за счёт квантовых переходов между энергетич. состояниями трёхвалентных ионов Nd3+, помещённых в конденсиров. среду (матрицу), напр. ди электрич. кристаллы и стёкла, полупроводники, металле органич. или… …   Физическая энциклопедия

  • ЛАЗЕР — (оптический квантовый генератор), устройство, генерирующее когерентные эл. магн. волны за счёт вынужденного испускания или вынужденного рассеяния света активной средой, находящейся в оптич. резонаторе. Слово «Л.» аббревиатура слов англ. выражения …   Физическая энциклопедия

  • Виды лазеров — Далее приводится таблица параметров наиболее распространённых лазеров различных типов, рабочие длины волн, области применения. Содержание 1 Газовые лазеры 2 Лазеры на красителях …   Википедия

  • Лазер — У этого термина существуют и другие значения, см. Лазер (значения). Лазер (лаборатория NASA) …   Википедия

  • Кальций — 20 Калий ← Кальций → Скандий …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»