SU1609462A3 - Лазерное вещество - Google Patents

Лазерное вещество Download PDF

Info

Publication number
SU1609462A3
SU1609462A3 SU874202805A SU4202805A SU1609462A3 SU 1609462 A3 SU1609462 A3 SU 1609462A3 SU 874202805 A SU874202805 A SU 874202805A SU 4202805 A SU4202805 A SU 4202805A SU 1609462 A3 SU1609462 A3 SU 1609462A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
crystal
lanthanum
laser
melt
Prior art date
Application number
SU874202805A
Other languages
English (en)
Inventor
Пекарчик Владислав
Берковски Марек
Яселэк Габрель
Рыба-Романовски Витольд
Хабера Мечислав
Original Assignee
Польска Акадэмия Наук, Институт Физики (Инопредприятие)
Польска Акадэмия Наук, Институт Ниских Температур И Бадань Структуральных (Инопредприятие)
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 Польска Акадэмия Наук, Институт Физики (Инопредприятие), Польска Акадэмия Наук, Институт Ниских Температур И Бадань Структуральных (Инопредприятие) filed Critical Польска Акадэмия Наук, Институт Физики (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU1609462A3 publication Critical patent/SU1609462A3/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1605—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth terbium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/903—Dendrite or web or cage technique
    • Y10S117/904—Laser beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к лазерной технике и может быть использовано при разработке новых лазерных материалов. Целью изобретени   вл етс  получение анизотропного лазерного вещества с повышенной концентрацией активатора. Основой лазерного вещества  вл етс  монокристалл галлатов щелочных земель и лантана. Оптимальный состав кристалла с примесью SR1,04LA0,90ND0,04GA3,02O6,98.

Description

Изобретение относитс  к лазерной технике и может быть использовано при разработке новых лазерных материалов .
Цель изобретени  - палучение анич / зотропного лазерного вещества с повьшенной концентрацией активатора.
Сущность изобретени  заключаетс  в том, что основой- лазерного вещества  вл етс  монокристалл галлатов щелочных земель и лантана. Химический состав этого материала описываетс  общей формулой ABCjO, в которой А - барий (Ва), стронций (Sr), либо их смесь, В - лантан (La), С - галлий (Ga). В зависимости от вида состав-, ных частей и условий изготовлени  материала , его химический состав может
незначительно отклон тьс  от стехиометрии и соответствовать формуле
4-У .sx где.х и у могут принимать положительные или отрицательные значени  в диапазоне от О до 0,12. Активной примесью в этом лазерном веществе  вл етс  ион неодима (Nd.).
Особо рекомендуютс  в качестве ак- . тивного материала дл  лазерных стержг ней монокристаллы барий-лантан-гал- лиевого геленита, состав которого описываетс  формулой BaLaGa O-, содержащего неодим в качестве активной примеси (BLGO:Nd). Преимущества этого материала по сравнению с известным (YAGrNd) (YAG:Nd), следующие.
сх
В кристаллическую основу можно ввести примесь в значительно боль- шем количестве, чем оказываетс  возможным в случае YAG:Nd.5
Коэффициент распределени  неодима в BLGO имеет значение, близкое к 1, благодар  чему примесь распредел етс  в монокристалле очень равномерно, что трудно достигаемое в случаеЮ
YAG:Nd. .
Скорость выращивани  монокристал-. лов BLGO:Nd (пор дка 4 мм/ч) оказываетс  значительно большей, чеь ско -; ipocTb выт гивани  монокристаллов15
iYAGrM (пор дка 1 мм/ч).
Температура плавлени  BLGO(1560 С) намного, ниже температуры плавлени  YAG (1930 С). Благодар  этому, а также благодар  большой скорости выт ги- 20 вани  монокристаллов наблюдаетс  - меньший износ иридиевого тигл  в процессе выт гивани  кристалла.
Кристалл BLGO:Nd имеет одну оптическую ось. Благодар  этому из него 25 можно изготавливать лазерные элементы (ЛЭ), обладающие требуемым коэффи-, циентом усилени  (в зависимости от угла между геометрической осью лазерного стержн  и оптической осью актив- 30 кого материала), которые могут работать в режиме генератора или усилител  света и дают полностью линейно пол ризованный свет, чего нельз  достигнуть в случае изотропного YAG:Nd, с
Кристаллы BLGO имеют структуру ге--; ленита, котора  не имеет центра симметрии . В св зи с этим монокристаллы BLGO обладают пьезоэлектрическими свойствами. Эти свойства могут быть 0 использованы при проектировании схем дл  подстройки лазерного резонатора.
Активированные монокристаллы геле- нитов выращивают путем кристаллизации из расплава по одному из известных 45 методов Чохральского, Бриджманна либо зонной плавки. Наиболее удобным способом изготовлени  монокристаллов галлиевых геленитов щелочных земель и лантана с примес ми ионов Nd  в- jO л етс  способ выт гивани  монокристалла из расплава по методу Чохральского . Согласно этому методу расплав получаетс  путем расплавлени  в иридиевом тигле смеси особо чистых по- с рошкообразных окисов металлов, вход щих в состав выращиваемого монокристалла . Состав расплава в принципе такой же, что и состав монокристалла.
Допустимы небольшие отклонени  в границах ат.%. Вместо окислов можно использовать карбонаты тех металлов, которые при нагревании разлагаютс , преобразу сь в соответствующие окислы , а затем расплавл ютс . В случае использовани  карбонатов необходимо ограничить скорость повышени  температуры , чтобы создать услови  дл  их термического разложещ5 .
Кристаллы, изготовл емые путем кристаллизации из расплава по методу Чохральског го,, имеют химический состав , несколько отличающийс  от сте-- хиометрического Ьостава. Их действительный состав может быть описан рбщей формулой А ,4-)сВ -1 Сз-х+ 7-о,5Х где X и у могут принимать как положительные , так и отрицательные значени  в зависимости от вида составных частей монокристалла и кристал- лографической ориентировки границы фаз между растущим кристаллом и расплавом , а также от начального состава расплава.
Пример. Исходный материал, состо щий из 32,30 мае.ч. BAGOj, . 22,94 мае.ч. La,jOg, 0,57 мае.ч. и 44,19 мае.ч. , в виде тщательно перемешаннь1х порошков ссыпают в иридиевый тигель, который затем медленно нагревают индукционными токами высокой частоты в устройстве дл  выращивани  монокристаллов по методу Чохральского. Матери-ал нагревают в атмосфере азота до температуры, несколько большей, чем температура плавлени  BLGO. Монокристаллический ориентированный зародыш, прикрепленный к трубке из 3, опускают сверху вплоть до соприкосновени  с по-. верхно.стью расплава, а затем поднимают вверх со скоростью 4 мм/ч при одновременном его вращении вокруг вертикальной оси. Диаметр кристалла увеличиваетс  при уменьшении температуры вплоть до получени  требуемого размера. После этого посто нный диаметр выт гиваемого кристалла поддерживаетс  автоматически путем контрол  массы выт гиваемого кристалла. . Скорость вращени  зародыша зависит от диаметра выт гиваемого кристалла.
В случае кристалла диаметром 20 мм, выт гиваемого из тигл  диаметра 40 мм, скорость вращени  зародыша составл ет 65-70 об/мин. После окончани  процесса выт гивани  монокрис516
талл отрывают от поверхности расплава , а затем медпенйо охла сдают до комнатной температуры. Химический соста В полученного кристалла зависит от кристаллографического направлени  роста и от начального состава расплава . Кристалл, растущий на плоскости (001), имеет состав, который прибли- можно описать следующей форму- лой La 0,03 о,1гг з.ог Os.975 Исследовани  полученного кристалла показали, что в цилиндрической части кристалл лишен включений ириди  и других-ТВердых фаз и не содержит де- фектрв, ухудщающих его оптическое качество , а именно трещин, пузырьков и .т.д. Определен оптимальный состав кристалла с примесью
Sr о,6 do,oq. -.ог 6.98
д 5
6

Claims (1)

  1. Формула изобретени  Лазерное вещество на. основе моно.; кристаллов, активированных ионами отличающеес  тем, что, с целью получени  анизотропного лазерного вещества с повышенной концентрацией активатора, в качестве основы используетс  монокристалл гапла- тов щелочных земель и лантана общей
    формулы C,xt.
    где А - барий, стронций или их смесь;
    В - лантан; С - галлий,
    X и у - параметры, принимающие положительньте или отрицательные значени  в диапазоне 0-0,12,
    0
    а количество ионов Nd 0,02-0,33 ат.%.
    54соответствует
SU874202805A 1986-06-27 1987-06-26 Лазерное вещество SU1609462A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL1986260309A PL148622B1 (en) 1986-06-27 1986-06-27 An active material for manufacturing laser bars

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1609462A3 true SU1609462A3 (ru) 1990-11-23

Family

ID=20031750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874202805A SU1609462A3 (ru) 1986-06-27 1987-06-26 Лазерное вещество

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4820445A (ru)
CS (1) CS479087A2 (ru)
DD (1) DD259645A5 (ru)
FR (1) FR2600832B1 (ru)
PL (1) PL148622B1 (ru)
SU (1) SU1609462A3 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930272A1 (de) * 1988-10-05 1990-04-19 Impulsphysik Gmbh Lidar
JPH03183698A (ja) * 1989-09-26 1991-08-09 Komatsu Ltd 酸化物単結晶基板およびこれを用いた超伝導体装置およびその製造方法
US5117437A (en) * 1990-03-02 1992-05-26 The University Of Michigan Continuous-wave pair-pumped laser system
FR2678648A1 (fr) * 1991-07-04 1993-01-08 Centre Nat Rech Scient Cristal de gehlenite dopee au neodyme et laser utilisant ce cristal.
US5309452B1 (en) * 1992-01-31 1998-01-20 Univ Rutgers Praseodymium laser system
US6212215B1 (en) * 1995-03-24 2001-04-03 The Regents Of The University Of California Hybrid solid state laser system using a neodymium-based master oscillator and an ytterbium-based power amplifier
JP5966683B2 (ja) * 2012-06-29 2016-08-10 国立大学法人東京工業大学 圧電材料、圧電部材、圧電素子及び圧力センサ
US9522827B2 (en) * 2013-05-02 2016-12-20 Energy Storage Materials Llc Piezoelectric material, piezoelectric member, piezoelectric element, and pressure sensor
CN108823633A (zh) * 2018-06-27 2018-11-16 中国科学院福建物质结构研究所 一类晶体光纤材料
CN117363354A (zh) * 2023-09-20 2024-01-09 枣庄学院 一种Tm3+调节镝激活镓酸镧钙白光荧光粉及其制备方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480552A (en) * 1965-06-09 1969-11-25 Semi Elements Inc Manufacture of materials capable of amplifying wave energy
US3526850A (en) * 1966-03-23 1970-09-01 Bell Telephone Labor Inc Solid state laser
US3897358A (en) * 1971-03-01 1975-07-29 Gen Electric Polycrystalline ceramic lasers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Каминский А.А.Лазерные кристаллы. П.: Наука, 1975, с. 1.10. Там же, с.199. *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2600832A1 (fr) 1987-12-31
PL148622B1 (en) 1989-11-30
FR2600832B1 (fr) 1990-09-28
DD259645A5 (de) 1988-08-31
US4820445A (en) 1989-04-11
CS479087A2 (en) 1991-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4040895A (en) Control of oxygen in silicon crystals
SU1609462A3 (ru) Лазерное вещество
US4534821A (en) Single crystal growing of rare earth-gallium garnet
CN105696078A (zh) 一种钽酸锂单晶的制备方法
US6514336B1 (en) Method of growing piezoelectric lanthanide gallium crystals
CN101319395B (zh) 一种掺钕钒酸镧钇激光晶体及其制备方法和应用
US3959442A (en) Preparing single crystals of Li(Ho,Y,Er,Tm,Dy)F4 in HF atmosphere
JP2001226196A (ja) テルビウム・アルミニウム・ガーネット単結晶およびその製造方法
US20020112659A1 (en) Single crystal and method of manufacturing same
US4199396A (en) Method for producing single crystal gadolinium gallium garnet
US3607752A (en) Process for the culture of large monocrystals of lithium niobate
Bhalla et al. Crystal growth of antimony sulphur iodide
US4124524A (en) Neodymium ultraphosphates and process for their preparation
JPH09328396A (ja) 磁気光学素子の基板用ガーネット結晶及びその製造法
Gentil et al. Growth and Properties of Transparent Pb (Zn1/3, Nb2/3) O3–PbTiO3 Single Crystals with a Cubic Habitus
US4302280A (en) Growing gadolinium gallium garnet with calcium ions
GB1565407A (en) Method for producing single crystal gadolinium gallium
RU2108418C1 (ru) Способ выращивания монокристаллов лантангаллиевого силиката
JP2647052B2 (ja) 希土類バナデイト単結晶の製造方法
US3894142A (en) Method for producing gadolinium molybdate single crystals having high transparency
RU2038433C1 (ru) Способ выращивания монокристаллов хризоберилла, активированных ионами трехвалентного титана
SU1744690A1 (ru) Магнитооптическа структура и способы получени материала подложки и монокристаллической пленки феррит-граната
RU2152462C1 (ru) Способ выращивания сложных редкоземельных галлийсодержащих оксидов
Perner et al. The growth and some properties of doped YAlO3 single crystals
JP2008201618A (ja) 希土類バナデイト単結晶の製造方法