Описание

Оксидные и халькогенидные керамики для видимого и инфракрасного диапазонов спектра являются компонентной базой современных и перспективных устройств фотоники. Селенид и сульфид цинка, легированные ионами хрома или железа, являются активными средами для перестраиваемых лазеров среднего ИК-диапазона длин волн (2-5 мкм). Лазеры на их основе просты в устройстве, компактны, имеют широкий диапазон непрерывной перестройки (более 1 мкм), могут работать при комнатных температурах, позволяют реализовать высокий КПД и свободны от основного недостатка параметрических генераторов – нестабильности спектра генерации. Наибольший интерес такие лазеры представляют для создания лидаров для дистанционного определения газов в атмосфере; систем создания активных помех для ракет с тепловым наведением; оптических стендов для наладки/тестирования систем наведения. Шпинели (MgAl2O4, ZnAl2O4) обладают высокой твёрдостью и химической стойкостью.
Для многих применений (нецарапающиеся экраны интерактивных устройств, обтекатели ракет, прозрачная броня, резонаторы и окна мощной СВЧ техники) шпинели являются лучшей заменой сапфировых окон из-за соотношения стоимости и оптико-механических характеристик. Оксиды редкоземельных элементов (РЗЭ) представляют интерес как материалы для магнитооптических и лазерных сред ближнего и среднего ИК-диапазона длин волн, визуализаторов лазерного излучения, сцинтилляторов для современной медицинской техники. Керамическая технология позволяет создавать элементы большой апертуры, композитные и градиентно-легированные элементы. Оксиды РЗЭ обладают высокими теплопроводностью и термомеханическими свойствами, значительной изоморфной емкостью для введения оптически-активных ионов, а также высоким порогом начала концентрационного тушения люминесценции из-за малой энергии фононов.


Преимущества

• высокое качество активных элементов: низкие пороги генерации и высоком КПД при комнатной температуре >70% и >50% для сред, легированных хромом и железом соответственно;
• возможность создания элементов с нелегированными торцами, что повышает порог лазерного разрушения;
• возможность создания крупногабаритных элементов: аналоги ограничены толщиной ~5 мм и диаметром ~50 мм.

Референсы

1. ИПФ РАН, г. Нижний Новгород.
2. РФЯЦ-ВНИИЭФ (ИЛФИ), г. Саров, Нижегородская область.
3. Институт физики и химии МГУ им. Н.П. Огарева, г. Саранск.