Активный материал для оптических квантовых генераторов и оптических квантовых усилителей

238026 Союз Советскик Фоциалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 26.Х.1966 ( 1114343/26 с присоединением заявки-П 1 х Н 03 о иоритет Комитет по делам изобретений и аткрыти 11 при Совете Министров СССРх 6 Р 1 375 8621 .032.35(088,8 пцковано 20.11.1969. Бюллетень9 Дата опубликования описания 9.И 1. Авторы И. М, Бужинский, М. Е. Жаботинский, Ю, П. Р изобретения И. В. Цапкина и Г. В. Эллер ицкий, В. В. Цапкин,Институт радиотехники и электроники АН СССР Заявите АКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ КВАНТОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ И ОПТИЧЕСКИХ КВАНТОВЫХ УСИЛИТЕЛЕ ребра, алюминия, цинка, оловбинацию.Активный материал для ОКющий состав, %:Р. О,.;1.1 зО1 х 1 а.Оли цх ком 1 меет след 0 - 90 2 - 40 2 - 40 0 - О 1 - 10 О - 5 0 - 5 релкоземельМпСгСц е элементь 0 - 5 0 - 5 0,5 - 2 Известны марки силикатных стекол ЛГС и КГСС, активированных неодимом, используемых в качествс активного материала для оптических квантовых генераторов (ОКГ), Однако высокая температура выварки силикат ных стекол сообщает им свойства, приводящие к ограничению допустимых оптических нагрузок. Предполагается, что это ограничение обусловлено как хрупкостью самого стекла. так и коллоилальцыми частицами платины, входя щимц в стекло при его выварке. Трудности очистки кварцевого сырья от следов железа приводят к ухудшению оптических качеств стекла пол лсйствием интенсивного света накачки. Это вызывает умсцьшение выхолцой 15 энергии ц мощности,в процессе работы в режиме генерации и усиления. В силикатных стеклах сильно варьирует конфигурация ближайшего окружения ионов цсодцма. Это приводит к значительному неолцоролцому угцирению лиций сноминесценции (полуширица полосы люминесценцииПз- ца 1,06 .икм 220 - 300 сит т), отрицательно влияющему ца генерационные ц усилительные характеристики стекла,Чтобы снизить порог гсцерацци ц увеличить предельно допустимые плотности энергии, прсллагают в состав материала ввести одно цз соединений урана, маргацца, хрома, меди, сеАоА 1 зОз 0Окись алюминия может быть заменена эквцвалсцтць 1 мц добавками:0,5 - 20% ЛЕз илцО,о - 20% .ъоС,.Предложенный активный материал, который является молифцкацпсй фосфатного стекла, отличается тем, что в цем конфигурация блцжайгцсго Ок 1)жжения ионов редких земель более однородна, чем в силикатных сгеклах, а црсоблалающцй ковалецтцый характер связей обусловливает малые локальные кристаллические поля. Вследствие этого неоднородное ушцрснце люминесценции в,них значительно м цьшс. Сущсствец 1 О, чпго в преллагаемь 1 х стеклах сцльныс ковалсцтныс связи между238026 А 1 Р,: Л 15 Оа 3 пС 1.,1 х 1 аО1 Мп Окислыредких земельСг Р 01.1 еО 38,528 30 30 0,5 4 42 20 3 3 20 40 2 50 38 9 10 10 70 31 28 25 12 14 10 84 20 35 35 17 14 40 51 20 0,58 7 55,5 5 82 2 Предмет из обретении ия Редактор Т. Ларина Техред Л. Я, Левина Корректор Н. В. Дятлова Заказ 1436(8 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 я н 1 о н 51 ы м и ео м пл е кс я м и, о к 1) у 5 к я 1 о щи ъ и л ю Инесцентные центрь 1, обеспечивают эффективный обмен энергией между этими центрами, то приводит к ; однородности полос люминесценции и способствует суженипо спектра генерации и более эффективному использовя Ию энергии в режиме усиления. В описываемом активном материале легко растворяются окислы редких земель, переходных металлов, а также уранила, причем ионы этих элементов оказываются,в весьма единообразном октаэдрическом окружении ионов кислорода, принадлежащих к жестким фосфатпым тетраэдрам. Это подтверждается малой полушприной (110 - 150 А) линии люминесценции неодима 1,06,1 км и значительным сужением его спектральных линий при охла 5 кдении. Фосфатные тетраэдры в предложенном веществе образуют прочные и сравнительно длинные полимерные цепив которых вследствие большого удельного веса л-связей (0,3 - 0,5 л-связи на ст-связью возмокно сопряжение 1. Активный материал для оптических квантовых гвнераторов и оптических квантовых усилителей:на основе окислов, фосфора, окислов 1 целочных металлов и ооединвний редкоземельных элементов, отличающийся тем, что, с целью снижения порога генерации и увелисв 51 зей. т. е. чзстпчня 51 коллен 1 пипзяпи 5 элестронов в прелелах полимерной цепи.Тякис цепи, сшитые релкозезе;ь 11 ых Ио ами при комплексообразовании в процессе син теза вещества, обеспечивают э 11 рективню перелачу возбуждения между акгпвпыми центрами, что приводит к быстрой передаче энергии внутри неоднородно уширенной линии люминесценции, а следовательно, к указанному 10 выше сужению спектра генерации и полномуиспользованию энергии люминесцентных ионов в режиме усиления. Это подтверждается комплексом люминесцентных, вискозиме грических и других исследований, Оценки, основан ные на результатах соответствующих измерений, показывают, что в полюернуо фосфатную молекулу в предлагаемом активном материале входит на порядок больше ионов-активаторов, чем в аналогичных структурах в си лпкатных стеклах,Некоторые данные о составе синтезированных люминофоров приведены в нижеследующей таблице. чения гредельно допустимых плотностей энергии, в его состав введено одно из соединений урана, марганца, хрома, меди, серебра, алю миния, цинка, олова или их комбинация .2. Материал по п. 1, отличающийся тем, чтосуммарное содержание добавок составляет неболее 25%,