Активный материал для оптических квантовых генераторов

(11) 495014 Союз Советских Социалистицеских Республик/2 присоедине заявкиосудврственныи комитеСовете Министров СССРпо делам иэаоретенийи открытий(23) Приоритет(43) Опуолнк(45) Дата оп ано 25,1(71) Заявител 5 ИВНЫИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ КВАНТОВ ГЕНЕРАТОРОВ ми еодимом, аго е того, для п омпле сующемуся с н одорода. Кром творимости со ы тя- вышеее неодим ния ра ческом орган бочей получения р има 0,25 м растворителерации ионов не в активного м е в со териала введщее вещество,ено орга- наприас ть ническое координиру мер ортофенантролин комплекса с неодим бразующий и характер Изобретение относится к области квантэлектроники,Оно может быть использовано при разр тке жидкостных лазерных устроиств основе редкоземельных ионов и малотоксичных, неагрессивных рас творителей, работающих при комнатной температуре,Известен активный материал для жидкостного лазера на основе неодима, состоящий из раствора соединения неодима сс, - дигалокарбоновой кислотой в малотоксичном, неагрессивном органическом растворителе, например, дейтерированном диметилсульфоксиде, образующем координационный комплекс с неодимом и содержащемв о- и 1 В положениях по отношению к атому,ся тем, что с комплексующи атомамиэтого вещества связаны атомы тяжелее водорода.Недостатками указанного материала являются недостаточное удаление от излучающего иона неодима легких атомов водорода,которые, согласно существующим представлениям, увеличивают вероятность безызлучательной релаксации возбужденного центра щ (иона неодима), что снижает люминесцентные и генерационные характеристики матьриала и быстрый фотораспад активного материала под действием оптической накачки.Целью изобретения является создание т 5 малотоксичного, неагрессивного материаладля жидкостного лазера на основе неодима" улучшенными люминесцентными и генерационными характеристиками.Предлагаемый материал представляет 20 собой раствор нейтрального координационного комплекса соли неодима (например, нитрата неодима) с тремя молекулами полностьюдейтерированного триалкилфосфета в неполярном органическом растворителе, не содержа щем атомов легче углерода, В качестве растЗаказ 5447/212 Тираж 963 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вари теля применяют полностью галогенированные органические углеводороды, например гексафторбензол, октафтортолуол и т. д. Диапазон рабочих концентраций ионов неодима в активном растьоре от 0,1 до 0,3 моль/л.Структура указанного нейтрального координационного комплекса с тремя молекулами дейтерированного триалкилфосфата такова, что в молекулах дейтеротриалкилфосфата в с, ф иположениях по отношению к атому кислорода, через который осуществляется координационная связь лиганда с неодимом,находятся лишь атомы тяжелее дейтерия. Таким образом, по сравнению с известной активной средой, где в координационном комплексе тяжелые атомы лигандов расположены лишь в о" иположениях по отношению к атомам комплексуюшимся с неодимом, а в ортофенантролиновой части комплекса тяжелые атомы занимают лишь с. положения по отношению к атомам, координационно связанным с неодимом, так что атомы водорода расположены достаточно близко к излучающему иону неодима, в предлагаемой активной среде в первой сфере окружения иона неодима обеспечено большее пространственное удаление высокоэнергетических колебаний. То есть, согласно существующим теоретическим представлениям, вероятность безызлучательной релаксации возбужденного иона неодима существенно уменьшается, Кроме того, применение органических растворителей, не содержащих атомов легче углерода, позволяет исключи ть высоко час тотные колебания и из дальних сфер окружения излучающего иона неодима, что обеспечивает время затухания люминесценции неодима от 10 до 30 люкс.П р и м е р, Активный материал представляет собой 0,2 моль/л раствор комплекса нитрата неодима с тремя молекула.ми дейтерйрованного трибутилфосфата в гексафторбензоле, при следующем соотношении компонентов (в%): Мс(МО ) 6 Н Ос,в,о), о8с,у,88Полученный раствор заливали в кварцевую кювету с внутренним диаметром 12 мми длиной 280 мм. Кювету помещали в резонатор, образованный выносными плоскими зеркалами с коэффициентами отраженияна Л = 1,06 мкм% =- 99,5% Я = 92%. НаОкачка осуществлялась двумя прямымиимпульсными лампами через светофильтрыЖС,Пороговая энергия накачки составилавеличину 8 дж/см, что существенно нижепороговой энергии 62 дж/см для известно 5го активного материала.Знергия генерации при энергии накачки400 дж и полезных потерях в резонаторе- 8% составляла 70 мдж, что соответствует к,п.д, 0,02%.Рабочий раствор фотохимически стоек ивыдерживал 200 циклов накачки с энергией - 500 дж без ухудшения генерационныххарактеристик,Я формула изобретения Активный материал для оптических квантовых генераторов на основе раствора солей редкоземельных элементов в органичес- О ких растворителях, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения безызлучательной рекомбинации активных ионов,повышения к.п,д, генерации и фотостойкости раствора, в качестве растворителей ввещ дены смеси полностью дейтерированных триалкилфосфатов и неполярных полностью галогенированных углеводородов при следующемсоотношении компонентов (в вес.%):Соль редкоземельного элемента 3-6Полностью дейтерированныйтриалкилфосфаг 6 -12Полностью галогенированныйуглеводород 82- 91