RU2549561C1 - Method of rendering two-micron laser radiation into visible light - Google Patents

Method of rendering two-micron laser radiation into visible light Download PDF

Info

Publication number
RU2549561C1
RU2549561C1 RU2013158212/28A RU2013158212A RU2549561C1 RU 2549561 C1 RU2549561 C1 RU 2549561C1 RU 2013158212/28 A RU2013158212/28 A RU 2013158212/28A RU 2013158212 A RU2013158212 A RU 2013158212A RU 2549561 C1 RU2549561 C1 RU 2549561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
spectral
micron
laser radiation
sample
Prior art date
Application number
RU2013158212/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Ляпин
Полина Анатольевна Рябочкина
Сергей Николаевич Ушаков
Вячеслав Васильевич Осико
Павел Павлович Федоров
Алексей Александрович Демиденко
Евгений Андреевич Гарибин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Priority to RU2013158212/28A priority Critical patent/RU2549561C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549561C1 publication Critical patent/RU2549561C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: rendering is carried out by irradiating a sample with two-micron laser radiation, the sample having a spectral absorption band close to the spectral band of the laser radiation. The sample used is powder of a ground monocrystal of CaF2:Ho. The powder is deposited using a binding material on a flat surface which reflects two-micron radiation.
EFFECT: simple method and providing high contrast and resolution in a wide range of radiation power density.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области оптики, а именно к способам визуализации лазерного излучения в ближнем ИК-диапазоне спектра (1800-2150 нм) в видимый спектральный диапазон (635-670 нм) и может быть использовано в лазерной технике.The invention relates to the field of optics, and in particular to methods for visualizing laser radiation in the near infrared range of the spectrum (1800-2150 nm) into the visible spectral range (635-670 nm) and can be used in laser technology.

Известен способ получения видимого света, заключающейся в облучении антистоксового люминофора инфракрасным излучением. Облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 940-1030 нм, а в качестве антистоксового люминофора берут неорганический материал со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения (RU 2313157, H01L 33/00, опубл. 20.12.2007).A known method of producing visible light, which consists in irradiating an anti-Stokes phosphor with infrared radiation. Irradiation is carried out by radiation in the spectral range 940-1030 nm, and inorganic material with a spectral absorption band close to the IR spectral band is taken as anti-Stokes phosphor (RU 2313157, H01L 33/00, publ. 20.12.2007).

Недостатком известного способа является невозможность визуализации ИК-излучения в спектральном диапазоне выше 1030 нм.The disadvantage of this method is the inability to visualize infrared radiation in the spectral range above 1030 nm.

Технический результат заключается в создании простого и безынерционного способа визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см до 340 кВт/см и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.The technical result consists in creating a simple and inertialess method for visualizing IR radiation in a wide range of infrared radiation power density from 0.4 W / cm to 340 kW / cm and in the infrared wavelength range from 1800 nm to 2150 nm with high contrast the observed pattern of the distribution of infrared radiation and high resolution.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет путем облучения образца инфракрасным излучением, облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 1800-2150 нм, а в качестве образца берут порошок из размолотого монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, который наносят с помощью связующего на плоскую поверхность, отражающую двухмикронное ИК-излучение.The essence of the invention lies in the fact that in the method of visualizing two-micron laser radiation into visible light by irradiating the sample with infrared radiation, the radiation is irradiated in the spectral range of 1800-2150 nm, and the powder from the milled CaF 2 single crystal is taken as a sample: But with a spectral absorption band close to the spectral band of infrared radiation, which is applied using a binder to a flat surface that reflects two-micron infrared radiation.

Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон (635-670 нм) заключается в облучении лазерным двухмикронным излучением экрана, состоящего из подложки, выполненной из материала, который отражает излучение этого спектрального диапазона. На подложку с помощью связующего (которым может являться силикатный клей) нанесен порошок из размолотого монокристалла CaF2:Но.A method for visualizing two-micron laser radiation in the visible range (635-670 nm) consists in irradiating a two-micron laser radiation of a screen consisting of a substrate made of a material that reflects the radiation of this spectral range. On the substrate with the help of a binder (which may be silicate glue) is applied powder from a milled single crystal CaF 2 : But.

Предложено использовать явление взаимодействия возбужденных ионов Но3+ в монокристаллах CaF2:Но для визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон, используемых для преобразования в видимый свет излучения в спектральном диапазоне 0,9-1,5 мкм. Спектр люминесценции монокристаллов CaF2:Но, обусловленный переходом 5F55I8 ионов Но3+ в спектральном диапазоне (635-670) при возбуждении лазером на кристалле YLiF4:Tm представлен на фиг.1.It is proposed to use the phenomenon of interaction of excited Ho 3+ ions in CaF 2 single crystals: But to visualize two -micron laser radiation in the visible range, used to convert radiation into visible light in the spectral range of 0.9-1.5 μm. The luminescence spectrum of CaF 2 : Ho single crystals, due to the 5 F 55 I 8 transition of Ho 3+ ions in the spectral range (635-670) when excited by a YLiF 4 : Tm crystal laser, is shown in Fig. 1.

Способ осуществляют следующим образом. Слой порошка из монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, наносят с помощью связующего на любую отражающую двухмикронное ИК-излучение плоскую поверхность, которая освещается излучением лазера, соответствующем спектральному диапазону 1800-2150 нм. При этом в области лазерного облучения наблюдается пятно красного цвета (635-670 нм).The method is as follows. A powder layer of a CaF 2 single crystal: But with a spectral absorption band close to the IR spectral band, a flat surface is applied using a binder to any reflecting two-micron IR radiation, which is illuminated by laser radiation corresponding to a spectral range of 1800-2150 nm. In this case, a red spot (635-670 nm) is observed in the field of laser irradiation.

Пример. Для иллюстрации способа был создан транспарант, состоящий из подложки размером 2×4 см, выполненной из алюминия, на который с помощью связующего, например силикатного клея, нанесен порошок из монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения.. Транспарант освещался излучением лазера на кристалле YLiF4:Tm с длиной волны 1920-1930 нм. На экране появлялось пятно красного цвета. При этом способ позволяет наблюдать без разрушения экрана плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см2 до 340 кВт/см2.Example. To illustrate the method, a banner was created consisting of a 2 × 4 cm substrate made of aluminum, on which CaF 2 single crystal powder was applied using a binder, for example silicate glue: But with a spectral absorption band close to the IR spectral band .. The transparency was illuminated by radiation from a YLiF 4 : Tm crystal laser with a wavelength of 1920-1930 nm. A spot of red appeared on the screen. The method allows you to observe without destroying the screen the power density of infrared radiation from 0.4 W / cm 2 to 340 kW / cm 2 .

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет создать простой, безынерционный способ визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см2 до 340 кВт/см2 и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.Compared with the known solution, the proposed one allows you to create a simple, inertialess method for visualizing IR radiation in a wide range of infrared radiation power density from 0.4 W / cm 2 to 340 kW / cm 2 and in the infrared wavelength range from 1800 nm to 2150 nm with a high contrast of the observed pattern of the distribution of infrared radiation and high resolution.

Claims (1)

Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет путем облучения образца инфракрасным излучением, отличающийся тем, что облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 1800-2150 нм, а в качестве образца берут порошок из размолотого монокристалла CaF2:Ho со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, который наносят с помощью связующего на плоскую поверхность, отражающую двухмикронное ИК-излучение. A method of visualizing two-micron laser radiation into visible light by irradiating a sample with infrared radiation, characterized in that the irradiation is carried out by radiation in the spectral range 1800-2150 nm, and as a sample, powder is taken from a milled CaF 2 : Ho single crystal with a spectral absorption band close to spectral a band of infrared radiation, which is applied using a binder to a flat surface that reflects two-micron infrared radiation.
RU2013158212/28A 2013-12-26 2013-12-26 Method of rendering two-micron laser radiation into visible light RU2549561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158212/28A RU2549561C1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of rendering two-micron laser radiation into visible light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158212/28A RU2549561C1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of rendering two-micron laser radiation into visible light

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2549561C1 true RU2549561C1 (en) 2015-04-27

Family

ID=53289790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013158212/28A RU2549561C1 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of rendering two-micron laser radiation into visible light

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549561C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661553C1 (en) * 2017-08-07 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) Material for visualization of ir-radiation and method therefor
RU2700069C1 (en) * 2018-08-01 2019-09-12 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Фотонные Технологические Системы" Anti-stokes luminophore for imaging infrared laser radiation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2313157C1 (en) * 2006-06-09 2007-12-20 Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской Академии Наук (ИПТМ РАН) Method for producing visible light and luminescent sources using this method (alternatives)
WO2010107720A2 (en) * 2009-03-18 2010-09-23 Tuan Vo-Dinh Up and down conversion systems for production of emitted light from various energy sources

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2313157C1 (en) * 2006-06-09 2007-12-20 Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской Академии Наук (ИПТМ РАН) Method for producing visible light and luminescent sources using this method (alternatives)
WO2010107720A2 (en) * 2009-03-18 2010-09-23 Tuan Vo-Dinh Up and down conversion systems for production of emitted light from various energy sources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. Ray Bullock и др. "Site-selective energy upconversion in CaF2:Ho3", JOSA B, Vol. 14, No.3, 1997 г., стр.553-559 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661553C1 (en) * 2017-08-07 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) Material for visualization of ir-radiation and method therefor
RU2700069C1 (en) * 2018-08-01 2019-09-12 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Фотонные Технологические Системы" Anti-stokes luminophore for imaging infrared laser radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ionin et al. Femtosecond laser color marking of metal and semiconductor surfaces
Gubko et al. Enhancement of ultrafast electron photoemission from metallic nanoantennas excited by a femtosecond laser pulse
Ahmed et al. Effects of laser wavelengths and pulse energy ratio on the emission enhancement in dual pulse LIBS
Beltaos et al. Femtosecond laser induced periodic surface structures on multi-layer graphene
Kamakura et al. Enhanced photoluminescence and directional white-light generation by plasmonic array
RU2549561C1 (en) Method of rendering two-micron laser radiation into visible light
Mitrofanov et al. Subterawatt femtosecond pulses in the mid-infrared range: new spatiotemporal dynamics of high-power electromagnetic fields
Martynovich et al. Creating of luminescent defects in crystalline media by a scanning laser beam
de Castro et al. Defects-related optical properties of Zn1− xCdxO thin films
Martynovich et al. Laser recording of color voxels in lithium fluoride
Pandey et al. Photon and electron beam pumped luminescence of Ho3+ activated CaMoO4 phosphor
Sirigu et al. Dual emission and optical gain in PbS/CdS nanocrystals: Role of shell volume and of core/shell interface
Chekalin et al. Influence of induced colour centres on the frequency–angular spectrum of a light bullet of mid-IR radiation in lithium fluoride
Duchateau et al. Interaction of intense femtosecond laser pulses with KDP and DKDP crystals in the short wavelength regime
Tcherniega et al. Nonlinear-optical properties of photonic crystals
Miao et al. Designable layer edge states in quasi‐2D perovskites induced by femtosecond pulse laser
Penczak Jr et al. The mechanism for continuum polarization in laser induced breakdown spectroscopy of Si (111)
Ye et al. Extinction of the zero-phonon line and the first-order phonon sideband in excitonic luminescence of ZnO at room temperature: the self-absorption effect
Beltaos et al. Damage effects on multi-layer graphene from femtosecond laser interaction
Ochiai et al. Plasmon-Resonant Optics on an Indium–Tin-Oxide Film for Exciting a Two-Photon Photochromic Reaction
Hsieh et al. Experimental observation of anomalous thermal radiation from a three-dimensional metallic photonic crystal
Hussain et al. Optical properties of laser ablated ZnO nanoparticles prepared with Tween‐80
Lipatiev et al. Direct precipitation of CdS nanocrystals in glass by ultrafast laser pulses
Li et al. Intensive two-photon absorption induced decay pathway in a ZnO crystal: Impact of light-induced defect state
Mamonov et al. Enhanced nonlinear optical effects in organic frustum-shaped microresonators

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181227