/
Text
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
Ордена Трудового Красного Знамени
Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова
Л. А. КАМИНСКИЙ
ЛАЗЕРНЫЕ
КРИСТАЛЛЫ
е
ИЗДАТЕЛЬСТВО»ПАУКА.МОСКВА
1975
УДИ 621.373,8
Лазерные кристал л ы. А. А. Камине к и п М.,
«Наука», 1975 г., 256 стр.
Монография посвяшсна спектроскопическим и генерационным свойствам
активированных диэлектрических лазерных кристаллов, а также рассмотре-
нию и систематизации на нх основе новых принципов получения стимули-
рованного излучения. Поэтому книгу можно рассматривать и как введение
в спектроскопию стимулированного излучения — повое спектроскопиче-
ское направление, рожденное квантовой электроникой. Наиболее важные
сведения но спектроскопическим и i операционным параметрам лазерных
диэлектрических кристаллов представлены в виде таблиц. Првведен индекс
длин волн стимулированного излучения всех известных лазеров на основе
активированных диэлектрических кристаллов, позволяющий быстро подоб-
рать активную среду, генерирующую в нужном диапазоне спектра.
Обобщение и систематизация свойств лазерных кристаллов дают воз-
можность рекомендовать книгу и как справочное издание.
Издание предназначается для научных работников — специалистов
в области квантовой электроники, физики твердого тела спектроскопии
активированных сред, а также специалистов, занимающихся проблемой
поиска новых лазерных кристаллов. Она может также оказать помощь науч-
но-техническим работникам в области лазерной техники, аспирантам и
студентам старших курсов ряда физических специальностей.
Илл. 62, табл. 37, библ. 545 назв.
Ответственный редактор
член-корреспондент АН СССР Б. К. ВАЙНШТЕЙН
20403—256
055(02)—75
382—74
(С: Издательство «Наука», 1975 г.
Оглавление
От редактора 5
Предисловие 7
1. Развитие физики кристаллических лазеров (краткий очерк) 9
2. Спектральные и генерационные характеристики активи-
рованных диэлектрических кристаллов 16
2.1. Основные понятия теории поглощения, излучения и гене-
рации света 16
2.2. Спектроскопические характеристики активированных
кристаллов 20
2.3. Однородное и неоднородное уширения линий 24
3. Рабочие схемы и тины ОКГ на основе активированных
диэлектрических кристаллов
3.1. Пороги возбуждения стационарной одномодовой генерации
3.2. Рабочие схемы кристаллических ОКГ с одним метаста-
бильным состоянием 36
3.3. ОКГ, излучающие па электронно-колебательных переходах 33
3.4- ОКГ па основе сенсибилизированных кристаллов 40
3.5. Каскадные рабочие схемы кристаллических ОКГ 43
3.6. Видимая генерация кристаллических ОКГ с инфракрасным
возбуждением 47
3.7. Кристаллические ОКТ с самоумиожеппем частоты гене-
рации 48
3.8. ОКГ с комбинированными активными средами (ОКГ
с КАС) 52
3.9. ОКГ с дисперсионными резонаторами 64
3.10. Темпер ату рпо-перестраизаемые кристаллические ОКГ 66
3.11. Высокотемпературные индуцированиие переходы попов
Nd3+ 75
3.12. Кристаллические ОКГ непрерывного действия 76
3.13. ОКГ с модуляцией добротности оптического резонатора 78
3.14. Немагнитные кристаллические ОКГ 80
3.15. Кристаллические ОКГ с лазерным возбужден мем 80
3.16. Монокристаллические пленочные ОКГ 81
3.17. Многолучевые ОКГ 83
3
4. Штарковская структура уровней активаторпых ионов
лазерных диэлектрических кристаллов 85
5. Сводная таблица активированных диэлектрических ла-
зерных кристаллов ИО
6. Люминесцентно-генерационные свойства лазерных крис-
таллических соединений системы Y2OS — А1203 188
6.1. Люминесцентные свойства Y3A15O12 — Nd3+ 191
G.2. Спектрально-генерационные свойства Y3A15O12 — Nd3* 199
6.3. Люминесцентные свойства YA103 — Nd3+ 210
6.4. Спектрально-генерационные свойства YAiO3 — Nd3, 211
7. Индекс длин волн генерации ОКГ на основе активиро-
ванных диэлектрических кристаллов 216
8. Перспективы физики лазерных кристаллов 230
Литература 234
Предметный указатель 253
От редактора
Первым, оптический квантовый генератор1, как известно, был создан в 1960 г.
с использованием диэлектрического монокристалла рубина — кристалли-
ческой окиси алюминия, активированной трехвалентными ионами хрома.
И хотя в дальнейшем появились газовые и полупроводниковые лазеры,
а также генераторы па основе стекол, жидкостей и органических красителем,
примесные ионные кристаллы продолжают занимать одно из ведущих мест
В ряду современных перспективных лазерных активных сред. Регулярность
их кристаллической структуры и необычайно широкий спектр физических
параметров обеспечивают квантовым генераторам на их основе чрезвычайно
большое разнообразие свойств. Детальное и всестороннее изучение всех этих
свойств, в свою очередь, позволило поставить и решать проблему направ-
ленного поиска новых генерирующих кристаллов с заданными характери-
стиками.
Следует отметить, что за истекшие годы квантовая электроника не только
пользовалась результатами этого поиска, по и активно помогала ему. Бла-
годаря развитию квантовой электроники возникло повое направление экспе-
риментальных исследований — спектроскопия стимулированного излуче-
ния. Изучение спектроскопических характеристик лазерной генерации ак-
тивированных соединений является важным дополнением к обычным люми-
несцентным и абсорбционным методам. Значение этих спектроскопических
исследований для квантовой электроники и физики твердого тела трудно
переоценить. Образно выражаясь, можно сказать, что квантовая электроника
начинается за торцами лазерного кристалла. Кристалл для нее — элемент
с определенными свойствами. Спектроскопия стимулированного излучения,
наоборот, проникает внутрь кристалла, с тем чтобы расшифровать связь
между его внутренними (структурными и прочими) свойствами и теми
параметрами, которые определяют рабочие характеристики оптического
квантового генератора.
Результативность направленного попе па новых лазерных соединений за-
висит непосредственно от объема информации, накопленной в этой области.
Не удивительно поэтому, что она развивается очень быстро: большинство
кристаллов было исследовано в последние годы. Результаты этих работ пока
существуют в основном лишь в виде оригинальных публикаций или в обзо-
рах, в многочисленных журналах, но они еще не обобщены и не систематизи-
рованы в едином издании. Настоящая книга А. Л. Каминского является
попыткой восполнить этот пробел.
Лазерные кристаллы — это проблема, которая объединяет в единый фронт
ряд важнейших направлений квантовой электроники, спектроскопии и кри-
сталлографии. В этих в настоящее время необычайно быстро развивающихся
областях работает большое число ученых, инженеров и техников самых
разнообразных специальностей со своим традиционным подходом к этой
важной проблеме. Все это в значительной мере осложнило и так чрезвычайно
1 Наряду с этим, в дальнейшем будет использоваться и широко распространенный термин
лазер от английского laser (light amplilication by stimulated emission ol radiation —
усиление света стянулироваввым излучением).
трудную задачу написания книги. Поэтому едва ли стоит перечислять те
цели, которые ставил перед собой автор, к тому же будучи ограниченным
еще 007.СМ0М книги, - они изложены в его предисловии. Можно лишь отме-
тить, что, по нашему мнению, Л. Л. Каминскому удалось их достигнуть.
Особенностью и достоинством настоящей монографии является и то, что
в псп впервые систематически изложены методы и некоторые основные ре-
зультаты спектроскопии стимулированного излучения активированных кри-
сталлов. Автор книги - известный специалист в этой области. Совместно
с другими советскими исследователями и самостоятельно оп выполнил ряд
пионерских работ в этой области, начало развитию которой в нашей стране
было положено выдающимися работами академиков Н. Г. Басова и А. М. Про-
хорова. Нелишне здесь отметить, что А. Л- Каминским был открыт и деталь-
но исследован эффект стимулированного излучения более чем у трети из из-
вестных лазерных диэлектрических кристаллов.
Предложенная в книге система классификации кристаллов оригинальна
и .удобна и будет оценена и «потребителями» лазерных кристаллов, и физи-
ками, работающими над свойствами и созданием новых квантовых генера-
торов. Высокая плотность информации в монографии была достигнута пред-
ставлением большинства данных в табличном виде. Строгость в отборе важ-
ных результатов теории и заслуживающих наибольшего доверия экспери-
ментальных работ также большой плюс книги. В предлагаемой монографии
автор счел целесообразным опустить многие вопросы, касающиеся кристал-
лических лазеров, коюрые уже детально рассмотрены в отечественной и за-
рубоа.иой литературе. По этой причине спектроскопические и генерацион-
ные свойства рубина, а также ряд теорегических вопросов затронуты лишь
в общих чертах.
Нужно полагать, что монография будет полезна и интересна не только
специалистам в области квантовой электроники, спектроскопии активиро-
ванных кристаллов и кристаллографии, но и тем, кто работает в ряде смеж-
ных областей физики твердого тела.
В, К. Вайнштейн
Предисловие
Норсящается
родителям
Квантовая электроника берет свои истоки от работы А. Эйнштейна [1],
в которой впервые была высказана мысль об индуцированном излучении.
Но только благодаря известным исследованиям Н. Г, Басова и А. М. Про-
хорова 12], а также Ч. Таунса с сотрудниками I3J, где это явление было ис-
пользовано для усиления и генерации микроволновых электромагнитных
колебаний, она сформировалась в самостоятельное научное направление.
После того как принципы квантовой электроники усилием многих ученых
были перенесены в оптический диапазон, сразу же острой стала проблема
его освоения- Решение этой важной задачи с самого начала требовало ин-
тенсивных поисковых исследований новых генерирующих сред и улучшение
известных и изыскания новых принципов получения на их основе стимули-
рованного излучения.
Несмотря на то, что со времени создания первого оптического квантового
генератора (ОКГ) прошло всего пятнадцать лет, во всех областях физики
лазеров достигнуты значительные успехи. Этому прогрессу способствовали
в первую очередь и сам интерес к многочисленным захватывающим пробле-
мам квантовой электроники, и открывающиеся широкие перспективы ис-
пользования ОКГ в науке и технике. Стимулирующим фактором также яв-
лялась и незримая подхлестывающая дискуссия о сравнительной пер-
спективности тех или иных типов квантовых генераторов. На определенных
этапах развития квантовой электроники предпочтение оказывалось генера-
торам на основе то полупроводников, то активированных кристаллов, то
стекол или неорганических жидкостей. Успехи в создании мощных газовых
ОКГ, а также перестраиваемых по частоте параметрических лазеров и гене-
раторов на основе органических красителей, по-видимому, еще долго будут
находиться в центре внимания специалистов.
Наряду с такой несомненно полезной конкуренцией в последние годы
наметились и тенденции, примиряющие все эти стороны. Каждому типу ОКГ
жизнь отвела определенную сферу применений и, следовательно, указала на
прогрессивность такого органического их совместного развития. В настоящее
время в целом ряду важнейших исследований разные типы ОКГ выступают
единым фронтом. Так, в мощных лазерах для получения высокотемпера-
турной плазмы используются кристаллы (в качестве задающего генератора)
и стекла (в качестве усилительных каскадов), для возбуждения некоторых
кристаллических ОКГ применяют полупроводниковые лазеры.
Предлагаемая, книга посвящена спектроскопическим и генерационным
свойствам активированных диэлектрических лазерных кристаллов, а также
рассмотрению и систематизации новых принципов получения па их основе
стимулированного излучения. В значительной мере монография базируется
на экспериментальных работах автора. Это предопределило подход к изло-
жению материала. При написании книги использовался опыт подготовки
обзоров как по спектроскопии стимулированного излучения, так и по свой-
ствам диэлектрических лазерных кристаллов 14—8].
Первая глава книги посвящена краткому историческому очерку развития
физики кристаллических лазеров. Во второй главе рассмотрены основы
теории поглощения, излучения и генерации света. При этом основной упор
7
О
Зак 1523
делается иа определение физического смысла получаемых в результате этого
рассмотрения спектроскопических характеристик. В третьей главе приводит-
ся описание всех известных рабочих схем и типов кристаллических ОКГ.
Четвертая глава содержит табличные сведепия об энергетических уров-
нях активаторных ионов большого числа лазерных кристаллов, которым
предпослано краткое введение в теорию кристаллического поля. Пятая
глава, занимающая более четверти объема книги, представляет собой свод-
ную таблицу важнейших спектроскопических и генерационных свойств всех
известных лазерных активированных диэлектрических кристаллов. В послед-
нее время широкое применение в квантовой электронике нашли кристаллы
Y3AI5Oi2 19] и YAIO3 ЦО] с ионами Nd8+. Описание их основных физических,
спектроскопических и лазерных параметров содержит шестая глава. В
седьмой главе приведен индекс длин воли генерации, который позволяет
быстро подобрать лазерный кристалл, излучающий в нужном спектраль-
ном диапазоне. Заключительная глава посвящена краткому рассмотрению
некоторых перспектив лазерных кристаллов. В развернутой библиографии,
включающей около 550 названий, в первую очередь отражены как
пионерские, так и самые важные последующие исследования по тем
или иным аспектам физики кристаллических лазеров. Библиография, за
некоторым исключением, охватывает работы, опубликованные до начала
1975 года.
Автор с благодарностью отмечает, что первым, кто обратил его внимание
на важность спектроскопии лазерного излучения активированных кристал-
лов, и тем определившим его научную судьбу, был академик А. М. Прохо-
ров. С тех пор в течение вот уже почти пятнадцать лет автор работает в этой
области. Он надеется, что написанная книга послужит ему своеобразным
отчетом.
Огромное значение автор придает многолетнему сотрудничеству с X. С. Баг-
дасаровым, В. В- Осико, Ю Е. Перлиным, а также JI. С. Корниенко.
Эти контакты значительно расширили научный кругозор автора и тем
самым помогли ему при написании книги. В последнем существенную роль
сыграла поддержка члепов-корреспоцдентов АН СССР Б. К. Вайнштейна и
П. 11. Феофилова. Всем им автор выражает самую глубокую благодарность.
Автор пользуется случаем и выражает признательность ряду зарубежных
коллег за присланные оттиски и препринты работ, находящихся в печати.
Все знают важность полученной вовремя информации о результатах веду-
щихся исследований в других лабораториях как для планирования своих
собственных экспериментов, так и для подготовки публикаций. Особенно
автор благодарен М. Дж. Веберу, Л. Ф. Джонсону, III. Ж. Даниель-
майеру, Л. Г. Дешазеру и К. Нассау. Автор очень обязан Г. Ф. Айвею,
Дж. Е. Гюсику, Л. Г. Ван Уитерту и Дж. А. Конингстайну за дискуссии
по различным проблемам физики лазерных кристаллов, придавшим ему
дополнительную уверенность, что книга по лазерным кристаллам нужна.
Наконец, автор сердечно благодарит своих ближайших коллег Г. А. Бо-
гомолову, Д. Н. Вылегжанина, Л. Ли, С. Э. Саркисова за большую помощь,
оказанную ему в процессе оформления рукописи книги.
Автор надеется, что эта книга может послужить тем каркасом, который
читатель смог бы заполнять с помощью дальнейшего изучения литературы,
а поэтому он с благодарностью и большим вниманием отнесется ко всем
замечаниям, предложениям и критике.
А. А. Каминский
1.
Развитие физики кристаллических лазеров
(краткий очерк)
В 1958 г. [Павлов и Таунс [11] проанализировали возможность генерирова-
ния и усиления электромагнитных колебаний оптических и близких к ним
частот посредством стимулированного излучения. Они в общих чертах рас-
смотрели основы теории, а также высказали ряд конкретных предложений
относительно выбора активных сред и способов их возбуждения. В част-
ности, «пи обратили внимание па возможность использования для этих це-
лей веществ с примесью редкоземельных ионов (TR). Летом 1960 г., т. е.
через полтора года, Меймап в журнале «Nature» сообщил о создании импульс-
ного квантового генератора на основе синтетического рубина (кристалла
AJSOS с ионами Ст3+), излучающего в красной части видимого спектра (6943 А)
[121. Благодаря этим работам квантовая электроника шагнула в оптический
диапазон.
Вслед за рубиновым лазером в том же 1960 г. Сорокиным и Стивенсо-
ном был описан генератор с кристаллом CaFa, активированным ионами (Т3+
[13]. В отличие от первого кристаллического ОКГ, работающего по трех-
уровневой схеме, их генератор был уже четырсхуровневым. Од излучал при
гелиевой температуре на волнах, близких к 2,6 мкл. Эти же авторы в 1961 г,
получили стимулированное излучение в видимом диапазоне (~ 0,7 мкм)
с использованием ионов Sm2+ в CaF2 [14]. Знаменательно, что Сорокин и
Стивенсон в своих экспериментах опирались на результаты детальных спект-
роскопических исследований этих кристаллов, выполненных П. П. Феофи-
ловым с сотрудниками [15, 16]. Таким образом, двухвалентный самарий
стал первым лазерным редкоземельным ионом. Забегая вперед, отметим, что
в дальнейшем TR-ионы, особенно трехвалентные, как активаторы, ответ-
ственные за процесс стимулированного излучения, в лазерных кристаллах
заняли главенствующее положение. И этому в значительной степени спо-
собствовали фундаментальные исследования спектроскопического поведения
ТВ-ионов в различных средах, также проведенные П. П. Феофиловым и его
школой.
В наибольшей степени активированные кристаллы раскрыли свои свой-
ства после того, как Джонсон и Нассау вскоре создали ОКГ на основе
CaW04 — Nd3+, излучающий при комнатной температуре в области 1 мкм
с чрезвычайно низким порогом возбуждения [17]. Последнее обусловлива-
лось тем, что конечный для индуцированного перехода уровень иона Nd3+
расположен примерло на 2000 см~г над основным и при рабочей темпера-
туре практически не заселен. В настоящее время ион Nd34 является самым
распространенным активаториьш ионом в лазерных кристаллах (табл. 1.1—
1.5).
1962 год был годом бурного развития, кристаллических ОКГ. Так, на-
ряду с открытием эффекта стимулированного излучения у большого ряда
кристаллов с другими редкоземельными ионами, были разработаны и
новые типы ОКГ. К их числу относятся лазеры непрерывного действия [18]
и с модулированной добротностью резонатора [19], впоследствии нашедшие
широкое практическое применение.
Во всех упомянутых кристаллических ОКГ стимулированное излучение
обусловливалось переходами между электронными уровнями актива горных
9
Таолица 1.1. Простые лазерные фторидные кристаллы с упорядоченной структурой
попов. Проведенные в 1963 г. исследования Джонсона, Дейтца и Гугенхейма
|20] показали, что в ряде кристаллов с примесью некоторых двухвалентных
ионов элементов группы железа индуцированное излучение можно возбудить
и па электронно-колебательных переходах.
Последующие годы были годами широкого поиска новых лазерных кри-
сталлов и путей повышения их эффективности. Так, в работе [211 для улуч-
шения генерационных параметров ОКГ впервые был использован принцип
сенсибилизации. 10. К. Воронько, В. В. Осико, А. М. Прохоров и автор
монографии [22, 23] применили другой способ повышения эффективности
Таблица 1.2. Смешанные фторидные лазерные кристаллы е разупорядочеппой
структурой
Кристалл Активаторные ионы Кристалл Активаторные ионы
Nd*4- Ho*+ Er*+ Tu*+ Nd3+ Ilo’-t- Er*+ Tu»+
5KaF-9YFs j CdF2—YF3
Cab—SrFs CdFs—LaFs
Cab YFs BaFs—YFs +
CaaYsFjn Ba Fs—LaFs
CaF« LaFs + BaFs—CcF3 4-
Cab—СеОз + BaFs—GdF3 4-
Са Fs—CcFs LaFs—SrFs 4-
CaFa-GdFa • a-NaCaYFe 4-
Cab's—ErF» + -Г + «-NaCaCeFe 1-
Sri’s—YFs oi-NaCaErFc 4- 4-
SrsYsF,, Sr l12—*CeFs—GdFg 4-
SrFs—1 dFg CdFs—YFs-LaFs +
SrFs- GdF3 CaFa—(Er, Tu, Yb) Fs 4-
SrFs-LiiFs Ca Fa—Sr F2— Ba Fa—
—YFs—LaFs +
10
Таблица 1-3. Простые лагерные оксидные кристаллы с упорядоченной структурой
Активаторные ноны
Кристалл prs+ | >MS+ | Ew»+ | Gd»+ Hos+ Er3* | TlPi w+ NP4- Cr34-
иТчЪОз MgO А12Оз KY(MoO4)2 KYfWOah CaAljO? CaAli-aOis CaSczOa
Саз(УО4)2 Ca(NbOs)i> +
CaMoOi Сао,25Вао,7э(Г< ЬОз)2 CaW04 SrAljO? SrAliaOis + + + 4
SrMoOi S1WO4 +
y2o3 + +
YA1O3 4- 4-
y3ai5o12 4- 1- 4-
YsSiOs +
YScO3 4-
Y3SC2AI3O12 +
YsSczGasOiz
YVOd + + 4- +
Y3Fe5OJ2 4-
Y3GasOi2 + 4-
La2O3 4-
LaAlOs +
LaNbOa + 4-
GdzO3 +
GdA103 + 4- 4-
GdScO-; +
GdsSceAUOiz + 4
GdsGasOiz Gd2(MoO4)3 HoaAlsOjz + + 4- 4-
Ег20з 4- -T
ЕгАЮз 4- F
ЕгзА1зО12 EraSczAIsOia 4- и
Yb3AI50i2 LusAlsOie + 4- 4- + I"
LiisSciAbOiz 4- 4-
LusGasOis + h
PbMoOa BiaGe&Oia +
П
Таолица 1.4. Оксидные лазерные кристаллы с разунорядоченной структурой
Активаторные ионы Кристалл Активаторные ионы
Кристалл Nd-*+ IIo3+ Er’+ Tu3+ Nds+ H0«+ Er®+ Tu’+
LiLa(MoOi)s LiGd(MoOa)2 NaLafMoOtX NaLa(W04)a NaGd(WO<)3 KI a(Mo04)a CaY4(SiO4)s0 (!aL<M(Si04)sO Ca4La(PO4)3O CaGd4(SiO4)3O + + 4 4- SrY4(Si04)30 SrLa4(SiO4)3O Zr02—Y2O3 ZrO3—ЕГ2О3 BaaMgGezO? Bao,25Mg2,7sY2Ge3Oj2 Ba2ZnGc207 NdPsOM НЮ2- Y2O3 + + + 4- 4- 4- 4- 4-
кристаллических ОКГ. Он состоял в использовании в качестве кристалла-
матрицы ис простых соединений (см. табл. 1.1 и 1.3), а смешанных раз-
уло рядоченных систем (твердых растворов). Отличительной особенностью
этого нового перспективного класса лазерных сред, является то. что в них
ТК3т-иопы входя г в состав многих, отличающихся по структуре актива-
торпых центров. Это приводит к тому, что спектры поглощения этих веществ
состоял' из широких интенсивных полос, значительно увеличивающих коэф-
фициент использования энергии излучения источников возбуждения. Имею-
щая место в этих средах миграция энергии по возбужденным состояниям
множества активаторпых центров также способствует улучшению рабочих
параметров ОКГ. К смешанным кристаллическим системам по ряду спект-
роскопических свойств примыкают такие лазерные среды, как стекла и
неорганические жидкости с примесью ТВ3+-ионов. К настоящему времени
синтезирован большой ряд смешанных фторидных кристаллов с ТК3+-иона-
ми, па основе которых создано около трех десятков ОКГ (см. табл. 1.2).
Некоторые из этпх кристаллов придают лазерам уникальные свойства.
Например, ОКГ па основе ct-NaCaYFe—Nd3+ способен генерировать вплоть
до 1000” К. [24]. Идея по созданию разупорядоченных кристаллических сис-
тем была с успехом перенесена на кислородсодержащие кристаллы (см.
табл. 1.4).
Если в первые годы развития квантовой электроники спектроскопиче-
ские исследования активированных кристаллов выявляли возможности их
использования в оптических квантовых генераторах, то, в свою очередь,
накопленный опыт по изучению параметров стимулированного излучения
позволил в последующие годы во многих случаях глубже и шире анали-
зировать характеристики этих веществ и раскрыть их новые свойства в
комплексе с такими традиционными спектроскопическими методами, как
Таблица 1.5. Прочие лазерные кристаллы
Кристалл Активаторные ионы Кристалл Активаторные ионы
Ft*3 Nds+ Ho’+ Рг*+- Nd3+ Но»4-
Cas(PO4)sF 8г5(РО4)зГ LasOsS LaCls 1 4- CeCla P1CI3 РгВгз 4-
12
люминесцентный и абсорбционный анализы. Таким образом, на стыке кван-
товой электроники и классической спектроскопии сформировалось новое
направление — спектроскопия стимулированного излучения активирован-
ных кристаллов, переживающая сейчас бурное развитие (см. обзоры [4, 5]).
К важным достижениям в этой области можно отнести создание кристалли-
ческих лазеров с каскадными рабочими схемами [25], с комбинированными
активными средами [26—28], с «инжекцией фотонов» [29, 30], возбуждению
высокоэнергетических метастабильных состояний которых в определенной
мере способствуют и различные процессы преобразования ИК-квантов па-
качки [31], а также квантовые генераторы, частота стимулированного излу-
чения которых может плавно или скачкообразно перестраиваться путем
изменения температуры генерирующего кристалла [24, 32—34] или пара-
метров оптического резонатора [35]. Представляют определенный интерес и
кристаллические лазеры, генерация которых возможна только при высоких
температурах [24, 36]. Предложенные в работе [464] схемы многолучевых
ОКГ обладают рядом новых специфических свойств. Одним из важных
качеств этих квантовых генераторов является возможность управления
населенностью возбужденных метастабильпых лазерных состояний в про-
цессе стимулированного излучения.
Методы спектроскопии стимулированного излучения, базирующиеся на
использовании принципов, заложенных в работе ОКГ перечисленных выше
типов, помогают решать одну из основных задач квантовой электроники, а
именно — расширение списка частот, на которых получена генерация и ос-
воение новых спектральных диапазонов. Высокотемпературные методы спек-
троскопии стимулированного излучения [23, 32] позволяют анализировать
поведение индуцированных переходов в широком интервале температур,
что особенно важно для исследования электрон-фопонного взаимодействия
в активированных кристаллах. Первые обнадеживающие исследования в
этом плане уже проведены с кристаллами LaF3 и Y3AlbO12, активирован-
ными ионами Nd3+ [37, 38].
К настоящему времени эффект стимулированного излучения обнаружен
почти у 200 диэлектрических кристаллов с примесью ионов переходных
элементов. Самым представительным классом этого ряда является класс ок-
сидных лазерных кристаллов с упорядоченной структурой, в которых при-
месные ионы образуют в основном один тип активаторных центров (см.
табл. 1,3). Если в этих средах основными генерирующими ионами являются
трехвалентные редкоземельные ионы, то простые фторидные лазерные кри-
сталлы такой избирательности не проявляют (см. табл. 1.1). Они, кроме
трехвалентного иона хрома, используют все типы известных активаторных
ионов. К настоящему времени количество синтезированных смешанных фто-
ридных и оксидных разупорядоченных лазерных кристаллов приблизительно
одинаково (см. табл. 1.2 и 1.4).
Как уже отмечалось, самым распространенным в лазерных кристаллах
активаторным ионом является трехвалентный неодим. Он обнаруживает
способность к генерации почти в восьмидесяти средах. На втором месте
стоит гольмий, а далее следует эрбий и тулий. Интересным фактом явля-
ется то, что из всех редкоземельных ионов только ионы тулия и диспрозия
являются лазерными как в двух, так и в трехвалентном состоянии.
Из большого числа известных лазерных диэлектрических кристаллов
широкое применение в настоящее время находят только те из них, которые
наиболее полно удовлетворяют всем современным требованиям квантовой
электроники. К этим материалам, наряду с нс утратившим своих позиции
кристаллом рубина, в первую очередь относятся кристаллы Y3A15O13 и
YA103 с примесью ионов Nd3-1. В импульсном и непрерывном режимах при
комнатной температуре стимулированное излучение первых было в 1964 г.
открыто Гюсиком, Маркосом и Ван Уитертом [9], вторых - в 1969 г. X. С. Баг-
дасаровым и автором [10]. В последние годы, благодаря усилиям А. М. Про-
хорова, В. В. Осико и их сотрудников, в число наиболее применяемых
13
вошли также кристаллы CaF2—Dy*r [39], лазерный эффект которых прак-
тически одновременно обнаружен еще в 1962 г. Кисом и Данкеном [40],
Джонсоном [41] и Яривом [42].
ТТа развитие физики лазерных кристаллов существенное влияние оказал
и ряд новых чисто спектроскопических методов. К ним в первую очередь
необходимо отнести метод поляризованной люминесценции, детально разра-
ботанный П. П. Феофилевым [43], пьезоспектроскопический метод, или метод
14
направленной упругой деформации, Л. А. Каилянского [44], а также метод
концентрационных серий [45], предложенный Ю. К. Воронько, В. В. Осико
и автором монографии. Наряду с традиционными магнитооптическими
люминесцентными и абсорбционными эти методы в значительной степени
помогли раскрыть природу образования в лазерных кристаллах акти-
ваторных центров. Большой вклад в развитие магнитооптических методов
применительно к редкоземельным ионам в кристаллах внесли исследова-
тельские группы Дики [4G, 47] и Б. П. Захарчени [48]. Важное значение
для физики лазерных кристаллов имеют фундаментальные работы Вебера
[49, 50], а также Райзберга и Мууса [51—53] по экспериментальному иссле-
дованию процессов безызлучательной релаксации в трехвалентных редко-
земельных ионах.
Значительным вкладом в теоретические аспекты физики лазерных кри-
сталлов являются работы К. К. Ребапе [54] и Маккамбера [55] по теории
электронно-колебательных переходов, Декстера [56], Ферстера [57] и
М. Д. Галанина [58] по теории явления передачи энергии возбуждения и
Ю. Е. Перлина [59] по теории многофопопных безызлучательных переходов.
Детальной кинетической теории генерации в активированных средах по-
священ цпкл работ Б. И. Степанова с сотрудниками [60]. Разумеется, это
перечисление можно было бы еще продолжать и продолжать, поскольку в
области физики лазерных кристаллов сейчас работает большое число и дру-
гих учепьтх. которыми получены результаты, не менее важные, чем отме-
ченные выше. Автор надеется, что многие из работ будут цитироваться ни-
же при изложении фактического материала.
В завершение краткого обзора основных этапов развития физики активи-
рованных диэлектрических лазерных кристаллов и ее важнейших результатов
на рис. 1.1 приведены схемы энергетических уровней (без штарковской
структуры) трехвалентных редкоземельных ионов — наиболее используе-
мых активаторов,— построенные Дики и Кросвайтом [46]. Принятое этими
авторами обозначение мультиплетов будем использовать и в пашей книге.
2. Спектральные и генерационные характеристики
активированных диэлектрических кристаллов
Примесный ион, введенный в кристаллическую матрицу, обладает харак-
терной только для него системой дискретных (штарковских) энергетических
уровней, являющейся своеобразным мостом, который обеспечивает физи-
ческую связь протекающих в активированной среде разнообразных кванто-
вых процессов с нолем излучения. В основе этой связи лежат энергетические
переходы между отдельными уровнями активатора, которые и обусловли-
вают поглощение или излучение средой электромагнитной энергии. В своей
знамени гой работе Эйнштейн [1] с термодинамических позиций постулиро-
вал существование следующих элементарных процессов в квантовой системе
с дискретным спектром состояний: спонтанное излучение, индуцированное или
стимулированное поглощение и излучение. Последние два процесса воз-
можны только при наличии падающего на вещество электромагнитного из-
лучения. В связи с тем, что все переходы между энергетическими уровнями
системы являются случайными, Эйнштейн ввел три коэффициента, которые
характеризуют вероятность их возникновения в единицу времени, а именно:
вероятность спонтанного перехода Ал и вероятности индуцированных пере-
ходов в поглощении Вд U(v^) и излучении БнШчц). Здесь L^(v/Z) — плот-
ность энергии излучения на частоте
соответствующей разности энергий начального и конечного состояний сис-
темы. В формуле (2.1) Ej — энергия верхнего и Et — энергия нижнего
уровней, h — постоянная Планка, равная 6,6256-10-2’ эрг-сек.
2.1. Основные понятия теории поглощения,
излучения и генерации света
Основные законы взаимодействия излучения с веществом можно вывести,
рассмотрев простую квантовую систему, обладающую только двумя энер
готическими уровнями — верхним Е.г и нижним Еу. Нарушение термоди-
намического равновесия такой системы, в которой
<2-2>
путем возбуждения ее полем излучения с частотой v21, обусловлено только
переходом 1-^-2, происходящим с вероятностью Br2U (vM). В фор-
муле (2.2) и Лг2 — числа (заселенности) активаторных частиц, соответ-
ственно обладающие энергией Ег и Е2; Т — температура; к—-постоян-
ная Больцмана, равная 1,38 -10’16 эрг1град\ gt и g2 — статистические веса
уровней или факторы вырождения, показывающие, сколько независимых
состояний квантовой системы обладают одпой и той же энергией,
С целью упрощения положим gv - g2. Возвращение системы в первона-
чальное равновесное состояние, т. е. переход 2—>-1, может происходить
как следствие двух процессов, так что полная вероятность будет представ-
16
ляться суммой AZ1 + B2l U (yZi)' В результате условие равновесия системы
запишется
^12 ^(^21)^1 = -^21-^2 U(yzl)N2, (2-3)
или
U (^21) [В1Л1 — -®21^21 = -^21^2- (2-^У
С учетом (2.1) и (2.2) выражение (2.4) принимает вид
U (уы) {В3.2 exp \hv2l/kT] — В21} = Л21,
откуда получается простое соотношение между спектральной плотностью
излучения и коэффициентами Эйнштейна:
V ^1) = BizexpI/s^/kTj —В21 ' (2'5)
Сравнивая эту формулу с классической формулой Планка для плотности
равновесного излучения внутри замкнутой полости
т т z . 8nfev3___1______
'*V' cs exp [hv/kT] — 1 '
легко выявляется универсальная связь между коэффициентами Эйнштейна
r„ -®12 =
®21 = q Г8"Т ^21
вяМ^п8
или в общем виде
Bijgi = Bjigj, (2.6)
(2-7>
где с — скорость света в вакууме и п — показатель преломления ср'еды.
Множитель перед Л21 представляет собой число радиационных осциллято-
ров (типов колебаний) в единичном объеме, излучающих в единичном ин-
тервале частот. Как видно, соотношения (2.6) и (2.7) не содержат функции
распределения частиц по уровням энергии, а также параметров, описываю-
щих свойства внешнего поля, и не связаны с температурой. Отношения
коэффициентов определяются энергетическим зазором между взаимодейст-
вующими уровнями Ej и Et, а также их статистическими весами gt и g2.
Несправедливость соотношений (2.6) и (2.7) противоречила бы условию
(2.3), и, следовательно, установлению термодинамического равновесия
между средой и излучением. Таким образом, эти соотношения универсаль-
ны, поскольку они применимы к любым квантовым системам, обладающим
любой комбинацией энергетических уровней и находящимся в любых внеш-
них полях.
Вернемся к условию равновесия системы. Как уже отмечалось, левая
часть формулы (2.3) описывает поглощение, а правая, состоящая из двух
слагаемых, которые с физической точки зрения имеют существенное раз-
личие,— излучение. Спонтанное излучение не зависит от внешних полой и
испускается ансамблем центров с беспорядочной фазой. Его характеристи-
ки обусловлены исключительно свойствами активированной среды. В слу-
чае примесных сред этому процессу соответствует люминесценция. Описы-
ваемые вторым: слагаемым в (2.3) индуцированные акты испускания имеют
для нас первостепенный интерес, поскольку именно опи представляют собой
лазерное излучение. В отличие от люминесценции лазерное излучение коге-
рентно: его частота и фаза определяются частотой и фазой индуцирующего
электромагнитного поля.
Для характеристики излучательных индуцированных переходов при
рассмотрении основных свойств ОКГ удобнее пользоваться не вероятностью,
17
а параметром, который называется поперечным сечением и гюозначается
чте. Для перехода от вероятности к ое введем понятие интенсивности излу-
чения J(v), которое определяет полное число фотонов, пролетающих через
1 см2 среды в единицу времени. Тогда
(Vij\ srJ (vu) (2.8)
или
с» -- BjfJ (vu)fj (vfj).
Для спектра излучения, состоящего из одной узкой линии с формфакто-
ром g(v), параметр ас может быть выражен в различной форме. Мы выбе-
рем следующую:
JlV. ;П . Z.2
с.. . g (v) - л„ g (у); (2.9)
отсюда
(2Л0)
Для линии люминесценции, имеющей лоренцову форму, с шириной AvJ1I0M
выражение (2.9) примет вид
Л,‘ = Ля «‘Ж™ : (211)
здесь Х/у — длина волны излучения. Выражение (2.11) является одним из
вариантов записи известной формулы Фюхтбауэра — Ладенбурга 1.
Теперь остановимся на часто используемом в квантовой электронике по-
нятии отрицательной температуры, характеризующей нарушение термоди-
намического равновесия в квантовой системе. Перепишем (2.2) в виде
Натуральный логарифм отношения заселенностей второго и первого
уровней, стоящий в знаменателе, в условиях равновесия отрицателен, так
как А', >Л'2. Следовательно, при термодинамическом равновесии темпе-
ратура положительна. Излучательные индуцированные переходы возможны
лишь в системе, в которой Nz >А\. Согласно приведенной выше формуле,
такая система формально будет характеризоваться отрицательной темпе-
ратурой. Реализация такого состояния системы и удержание его в течение
нужного времени является одной нз задач, которую необходимо решить
для получения генерации. Из (2.3) следует, что переход системы из состоя-
ния с 2V2 2>Arj в равновесное не будет связан только с индуцированными
переходами. В обычных условиях на оптических частотах спонтанные акты
испускания преобладают над индуцированными, так как их вес в канале
распада верхнего уровня возрастает пропорционально третьей степени час-
тоты перехода (2.7). Поэтому второй задачей при создании ОКГ является
достижение преобладания индуцированных переходов над спонтанными.
После краткого рассмотрения основных свойств квантовых переходов
перейдем к условию возникновения в примесном веществе лазерного или
стимулированного излучения. Пусть на активированную среду длиной I,
характеризующуюся отрицательной температурой, падает параллельный
монохроматический пучок света с частотой v2i и интенсивностью Jo. При
1 Для линии люминесценции, характеризующейся гауссовским контуром, выражение
^2
(2.11J можно представить как зе — A3i .
18
небольших мощностях падающего излучения процесс взаимодействия его-
с веществом описывается известным выражением
J = Jo ехр^(— kvl) или JUc, = exp (— 7cvZ), (2.13)-
где J — интенсивность излучения после прохождения среды. 7г., (7fj
+ kz) р — суммарный коэффициент поглощения на единицу длины среды.
В последпем выражении коэффициент кг, характеризующий переход 1—>2,
пропорционален ое и А\. Он всегда положителен, поскольку этот процесс
связан с переходом энергии от поля к веществу. Коэффициент характе-
ризует интенсивность переходов 2—>1. Он имеет отрицательный знак, по-
скольку обмен энергией в этом случае происходит в обратном направлении.
Этот коэффициент пропорционален и Аг3. Наконец, коэффициент р описы-
вает потери в среде, не связанные с квантовой системой. Эти потери могут
быть обусловлены рассеянием на посторонних частицах, пузырьках и т. д.
Если принять р 0, то суммарный коэффициент поглощения запишется в виде
kf=[orNt— [aeNt’= — Ns) = — oe (Л'2 — Л\) = — a,AN. (2.14>
В системе с отрицательной температурой 1Л’ >0, так что и kv<Z 0.
Это означает, что взаимодействующий с нею поток излучения усиливается.
Это видно после подстановки (2.14) в (2.13) — отношеппс JU а становится
больше единицы. Величину Д2У обычно называют числом активных частицг
которое характеризует степень инверсии населенностей участвующих в.
переходах уровней квантовой системы. Произведение оеДЛ' uv принято
называть коэффициентом усиления. Перепишем выражение (2.10) с исполь-
зованием новых обозначений:
J/Jo = exp [(а — р) Z]v = exp [(ДЛ'ое — р) Z]v. (2.15)
В реальных средах р 0. В соответствии с (2.15) достичь большого уси-
ления в системе можно двумя способами — увеличив ДЛГ или I. Практически
приемлемым оказывается чаше всего второй способ. Причем эффективное уве-
личение I получается в результате многократного пропускания луча через
активное вещество. В подавляющем большинстве случаев это достигается
применением интерферометра Фабри — Перо, образованным двумя плоско-
параллельными зеркалами. Обычно одно из этих зеркал имеет коэффициент
отражения И 100%, второе является частично прозрачным. При доста-
точном ДЛГ однажды усиленный поток, отразившись от 100%-ного зеркала,,
может вторично усилиться до такого уровня, что все потери в среде и в зер-
калах будут не только скомпенсированы, но и превзойдены на величину
первоначального потока. Теперь если этот поток вторично частично про-
зрачным зеркалом вернуть опять в среду, то усилитель превратится в гене-
ратор, так как для его функционирования нс требуется уже внешнего излу-
чения. Условие для возбуждения такого генератора с учетом потерь при
двойном прохождении излучения через среду и на частично прозрачном
зеркале с коэффициентом отражения /7 запишется так:
J/Jo = R exp [2 (ДЛ/ое — р) = 1. (2.16)
Здесь был рассмотрен самый распространенный путь достижения пре-
обладания индуцированных переходов над спонтанными. Заметим, что в
реальных квантовых генераторах па основе примесных сред «затравочным»
потоком для возбуждения стимулированного излучения обычно является
не внешний сигнал, а спонтанное излучение активаторпых центров, т. е. нх
люминесценция. Известные активированные среды характеризуются очень
сложными системами энергетических уровней индивидуальные свойства
которых определяются как типом примесного иона и свойствами матрицы,
так и степенью взаимной связи последних. Эти свойства в свою очередь
Положения энергетических уровней известных активированных лазерных кристаллов
будут рассмотрены в гл. 4.
1£>
определяют рабочую схему и тип ОКГ, т. е. условия возбуждения и реали-
зации ДЛ >0, частотный диапазон и режим генерации, а также возмож-
ный температурный интервал получения стимулированного излучения.
Ясно, таким образом, что только комплексное детальное исследование мно-
гих явлений, в основе которых лежат квантовые переходы между энерге-
тическими уровнями (поглощение, люминесценция и стимулированное излу-
чение), может дать необходимые сведения об активаторном ионе и о матрице,
в которую он внедрен.
Теперь перейдем к характеристикам активированных лазерных сред,
которые в первую очередь измеряются при спектроскопических исследова-
ниях и используются в качестве основных параметров при теоретическом
описании работы ОКГ.
2. 2. Спектроскопические характеристики
активированных кристаллов
Рассмотрим параллельный монохроматический пучок излучения с частотой
v21 и плотностью Jo, падающий на двухуровневую изотропную среду дли-
ной I, которая характеризуется положительной температурой (2.12). Усло-
вие равновесия системы (2.3) перепишем с учетом (2.10)
- A21N2g (v) = J,, (BaNi - ВМ g (v).
В отличие от индуцированного спонтанное излучение происходит во
все стороны и для потока, распространяющегося в направлении Z, может
являться каналом потерь. Пренебрегая люминесценцией в направлении рас-
пространения, ослабление потока в двухуровневой срезе можно предста-
вить как
где dJtdl —
Интегрируя (2.17) по всей длине, получим
J = (2.18)
т. е. приведенную ранее формулу (2.13), где
- Т- = 1 - Ж ) еМ (2.19)
или с учетом (2.7)
(2 20)
Полученная формула характеризует так называемый приведенный коэф-
фициент поглощения, который обычно измеряется в эксперименте. Вслед-
ствие того что чаще реализуется случай N1 ZV2, индуцированным испуска-
нием можно пренебречь. Тогда, интегрируя (2.20) по всему контуру линии,
получим
\k,ch
(2.21)
Выражение (2.21) описывает интегральный коэффициент поглощения и
является одной из основных формул абсорбционной спектроскопии, В фор-
мулу (2.18) входит произведение D кЛ- Этот параметр тоже используется
для описания поглощения и называется оптической плотностью или опти-
ческой толщиной.
Сравнивая выражения (2.19) и (2.9), видим, что коэффициент поглоще-
ния пропорционален заселенности пижнего уровня и поперечному сечению
перехода, т. е.
А\,=бв^)^ (2.22)
или
Отсюда следует, что, зная число частиц па пижпем уровне (в случае боль-
шого энергетического зазора ДА1 между уровнями равно С — пол-
ной концентрации активаторных ионов), нетрудно определить поперечное
сечеиие перехода по измерению коэффициента поглощения. Из изложенного
вытекает важное следствие. Поперечное сечение перехода можно определить
двумя независимыми методами: по спектральным характеристикам спон-
танного излучения и по поглощению, т. е. с использованием формул (2.11)
н (2.22):
С« (V2i) = 2д ~ ' (2.23)
х.ь '-“'люм ' 1
В эксперименте первый метод применяют обычно в том случае, если ко-
нечный уровень исследуемого перехода расположен достаточно высоко и
практически не заселен, например в случае лазерных сред с четырехуров-
невой рабочей схемой, ибо абсорбционный метод определения поперечного
сечения перехода в этом случае требует применения высокотемпературных
приспособлений или образцов очень большой длины.
Коэффициенты Л21 и В21, связанные между собой соотношением (2.7),
могут быть выражены через величину электрического или магнитного мо-
мента перехода. Эта величина в классической электродинамике соответст-
вует амплитуде изменения во времени электрического или магнитного мо-
мента системы. В зависимости от характера изменяющегося момента разли-
чают два вида переходов: электрические дипольные и магнитные дипольные.
У примесных ионов, использующихся в существующих лазерных средах,
преобладают электрические дипольные переходы. В этом случае вероят-
ность спонтанного излучения, согласно [61]. записывается в виде
64лЧ21 2
- ЗЛс3 ' °>
(2.24)
где Ро — квадрат амплитуды матричного элемента дипольного момента Р.
Соответствие между теориями квантовых и классических осцилляторов дает
возможность вместо вероятности перехода (2.24) ввести особую характе-
ристику — силу осциллятора /21
_ 8л*/п-у21-р2
/21 — —23А (2.2b)
где тис — масса и заряд электрона. Подставляя (2.25) в выражение для
вероятности спонтанного перехода (2.24), придем к формуле
л
(2 26)
Теперь Д21 выразим через интегральный коэффициент поглощения,
используя (2.21):
Ai = kvdv- (2.27)
Из (2.26) и (2.27) получим
(2.28)
21
- известную формулу Кравца для силы осциллятора. ]? отличие от ЛоГ
величина /31 является безразмерной. Следовательно, измеряя коэффициент
поглощения для линии поглощения как функцию частоты, можно легко
определить и вероятность спонтанного перехода, и силу осциллятора. Зная
же Ж], можно вычислить коэффициент Эйнштейна для вероятности индуци-
рованного перехода.
С вероятностью спонтанного перехода связан один из самых важных
спектроскопических параметров — время жизни возбужденного состояния,
которое характеризует скорость затухания люминесценции после прекра-
щения процесса возбуждения. Время жизни возбужденного состояния иг-
рает существенную роль в физике ОКГ; по его величине судят о перспек-
тивности данной люмипесцирующей среды для различных типов генерато-
ров
Проанализируем в рамках рассматриваемой нами двухуровневой модели
убыль числа возбужденных частиц вследствие люминесценции и рассмотрим
связь люминесцентного времени жизни тлюм возбужденного состояния 2
с другими квантовыми параметрами. Пусть в момент времени t — 0, который
соответствует времени прекращения возбуждения системы, заселенность
возбужденного уровня равна Л’®. Вследствие спонтанного перехода 2 >1 за
период времени от t до t 4- clt па уровне 2 произойдет уменьшение числа
частиц на величину — dN^, равную
— dN2 Mdt =. J.2FV2dz, (2.29)
так как за единицу времени число излученных фотонов будет равно произ-
ведению В формуле (2.29); Лг2 соответствует заселенности возбуж-
денного уровня в текущий момент времени t. Из (2.29) получаем
1 <&Уа
Ла dt
(2.30)
В общем случае, когда число люминесцентных каналов, начинающихся
иа возбужденном состоянии, более одного, (2.29) должно быть записано в
следующем виде:
— dVj- 2 (2.31)
Введем понятие полной вероятности спонтанных переходов 2
ражепие для которой, согласно (2.31), будет иметь вид
Решением этого дифференциального уравнения будет
Nj = W"exp ( — 2 ^"0 '
(2.32)
Отсюда вытекает, что заселенность возбужденного состояния при на-
личии нескольких каналов спонтанного излучения уменьшается со време-
нем по экспоненциальному закону, т. с. так же, как и для случая одного
перехода.
В принятой нами модели квантовой системы интенсивность люминесцен-
ции прямо пропорциональна числу возбужденных частиц. Поэтому
*люм ‘ j 1
(2.33)
22
В момент времени
^ЛЮМ _ 1
е
люм
t= I 'S Ai
(2.34)
Величиной принято характеризовать среднюю продолжительность
<
существования одной частицы на уровне /. Этот параметр и называют обычно
люминесцентным временем жизни возбужденного состояния
1
^лгом-
(2.33)
Если вновь вернуться к двухуровневой системе, распад возбужденного
состояния которой характеризуется только люминесценцией, то (2.35) це-
лесообразно записать в виде
= тизл. (2.36)
В этом случае величина 1М21 характеризует время жизни состояния 2,
обусловленное излучением только на одном переходе. Поэтому для отличия
его от Тдюм» связанного с несколькими люминесцентными переходами, здесь
оно названо излучательным временем жизни. Вследствие того что в реаль-
ных квантовых системах возбужденные состояния чаще всего связаны с
несколькими каналами распада, определение конкретного парциального
Тизли обусловленного только одним пе-
реходом, сопряжено с некоторыми за-
труднениями.
На опыте определение тлюм обычно
связано с осциллографическим анали-
зом интенсивности сигнала, поступаю-
щего с фотоприемиика, который реги-
стрирует изменение интенсивности лю-
минесценции на частоте одного из пе-
реходов (рис. 2.1) после импульса воз-
буждения. Вследствие линейности раз-
верток луча трубки осциллографа (го-
ризонтальной — во времени и вертикаль-
ной — по интенсивности входного сиг-
нала) на экране прибора наблюдается
экспонента. Тогда значение тЛ10м можно
определить как tG — te, где t0 — началь-
Рис. 2.1
Временная зависимость затухания
люминесценции
ное отсчетноо время, соответствующее интенсивности сигнала Zo и te, т. е.
время, которому соответствует величина сигнала 1е = 10/е.
Здесь необходимо отметить, что кроме чисто излучательных каналов
дезактивации могут существовать и безызлучательные переходы*, кото-
рые будут сокращать тлгом. Действительно, с учетом безызлучательных пере-
ходов, характеризующихся вероятностями dJi4 убыль частиц с возбужден-
ного состояния / в соответствии с (2.31) запишется как
— dNj — 2 Njdt,
(2-37)
Возможны также и электронно-колеиательпые переходы, которые связаны с испуска-
нием и фотона, и фонона. Эти переходы здесь не рассматриваются.
23
откуда аналогично (2.32) вследствие существования двух различных типов
каналов распада получим закон изменения Л'у
N, = №}ехр (-2 (Л. + йя) () . (2.38)
□тому закону дезактивации возбужденного состояния соответствует вре-
мя жизни
люм
(2.39)
Перепишем (2.39) в виде:
или, с учетом (2.35),
‘люм
(2-40)
Таким образом, безызлучательные каналы сокращают тлк>м в 1 ^dn/Aa
раз. Естественно, что эти каналы дезактивации должны уменьшать и
интенсивность люминесценции в то же число раз. Этот процесс, который
принято называть тушением люминесценции, удобно характеризовать дру-
гим спектроскопическим параметром — квантовым выходом люминесцен-
ции. Квантовый выход представляет собой отношение числа излучеипых
фотонов к числу поглощенных и выражается следующей формулой:
11 - 2 1 + <j /Л.. ’
i ' 3v Зг
(2-41)
При d-л = (1 квантовый выход равен единице.
2.3. Однородное и неоднородное уширения линий
Одной из существенных проблем физики ОКГ является вопрос о природе
спектральной линии люминесценции, на частоте которой возникает стиму-
лированное излучение. Вид контура линии люминесценции во многом оп-
ределяет энергетические параметры ОКГ, в частности и такую важную
характеристику, как порог возбуждения генерации. Известные лазерные
кристаллы 1то спектроскопическим свойствам их активаторных центров
можно подразделить иа два типа — простые соединения и смешанные систе-
мы, или твердые кристаллические растворы1. Под активаторпым центром
мы подразумеваем здесь условно выделенное из объема кристалла локаль-
ное образование с радиусом порядка линейных размеров элементарном
ячейки, состоящее из примесного иона и непосредственно его окружающих
ионов матрицы-основы. Представление о локальности центра подразу-
мевает изолированность активаторных ионов друг от друга. Оно весьма
условно, поскольку при статистическом распределении примеси в кристалле
всегда даже при очень малых концентрациях имеется какое-то количество
близко расположенных центров, а также парных илв более сложных ассо-
циатов. Критерием тут является относительное количество таких образо-
ваний. Многочисленные исследования свидетельствуют, что условие л ок ал ь-
1 К последним по ряду свойств можно отнести активированные стекла м неорганические
жидкости.
24
вести удовлетворительно выполняется до концентраций активаторных ионов
1019—1020 ем~3.
Если в соединение, характеризующееся упорядоченностью своей струк-
туры, активаторпая примесь входит изоморфно, замещая один тип ионов
матрицы, расположенных в строго эквивалентных позициях, то мы имеем
дело с идеальным простым одноцентровым кристаллом. В этом случае все
элементарные центры являются идентичными, и связанная с ними спект-
ральная линия представляет собой наложение множества тождественных
по положению и контуру линий. В этом случае физические процессы, кото-
рые затрагивают весь ансамбль частиц, полностью совпадают с процессами
взаимодействия в каждом отдельно взятом центре. Поэтому линии в спект-
рах, принадлежащих таким кристаллам, называют однородно уширенными.
К однородному уширению линий активаторных иопов приводит естествен-
ное уширение связанных с ними состояний, которое обусловлено спонтан-
ными излучательными и безызлучательными переходами. В реальных про-
стых кристаллах вследствие микронеоднородностей (дефектов) самой мат-
рицы даже при изоморфном вхождении примеси активаторныс центры будут
несколько отличаться друг от друга. Особенно это становится заметным
при низких температурах, когда уширение уровней за счет безызлучатель-
ных переходов становится малым. В этом случае наблюдаемые линии пред-
ставляют собой суперпозицию слегка разнесенных по частоте линий, при-
надлежащих отдельным центрам. В то же время, как следует из теории,
ширина электронной липни при Т —>-0 должна стремиться к величине пи-
рядка естественной ширины, т. е. к величине
Для примесных ионов, использующихся в лазерных кристаллах, эта
величина лежит в пределах 10-2 — 10-4 ел/-1. Уширение, связанное с дефект-
ностью кристалла, получило название неоднородного уширения. Как пра-
вило, ширина таких линий отличается слабой температурной зависимостью.
Форма их удовлетворительно описывается гауссовым контуром. Последнее
является отражением того факта, чти отклонение частот отдельных лилий
от среднего значения является случайным и определяется случайным ха-
рактером иска,кения внутрикристаллического поля. Результаты эксперимен-
тального исследования температурного поведения контура спектральных
линий активаторных иопов. использующихся в простых лазерных кристал-
лах, показывают, что при ~ 150°К и более высоких температурах вкладом
неоднородного уширения можно пренебречь и считать форму линий лорсп-
цевой.
Из изложенного следует, что неоднородная ширина Xvu электронной
линии при очень низких (гелиевых) температурах может служить для оцен-
ки внутренней однородности кристалла. К одпоцептровым простым кри-
сталлам с изоморфным и гомовалентным вхождением примеси можно отне-
сти такие соединения, как YA1O3 и YSAI5O12, в которых иопы TR3+ заме-
щают Y3+. Гомовалентный изоморфизм может приводить к образованию
в простых кристаллах также и нескольких отличающихся друг от друга
центров, характеризующихся своими специфическими спектроскопическими
параметрами. Такая ситуация может реализовываться только в том случае,
если в кристалле имеется несколько значительно разнящихся пространст-
венно неэквивалентных положений замещаемых иопов. В качестве примера
можно назвать полуторные окислы Y203 и Ег2О3, в которых катионы рас-
положены в двух неэквивалентных позициях с симметрией С2 и С31-. В этом
случае можпо ожидать образования в них ионами TR3+ двух типов акти-
ва торных центров.
Ряд похожих ситуаций возникает и при готеровалентной активации
простых кристаллов, когда замещающий и замещаемый ионы, удовлетворяя
требованиям размеров, имеют разные по величине заряды. В этом случае
25
характер образования центров определяется способами компенсации заряда,
обеспечивающих их локальную эмектронойтральность. Гетеровалентный
изоморфизм может также приводить как к одноцентровым системам (кри-
сталлы типа Ca5(PO4)sF с ионами TR3+), так и к мпогоцентровым. Характер-
ными представителями последних являются кристаллы типа флюорита
(CaF2), активированные ионами TR3+ 162, 63].
Этим не ограничивается число возможных разновидностей простых кри-
сталлов, отличающихся по характеру образования активаторных центров.
В многочисленном ряду лазерных соединений известны и более сложные
системы, например кристаллы LiNbOg с ионами TR3+, где налицо полное
невыполнение1 принципа изоморфизма, очерчивающего границы допусти-
мого различия размеров ионных радиусов примеси и замещаемого иона
(табл. 2.1), а также указывающего па желательное совпадение их электри-
ческих зарядов.
Теперь коротко остановимся на некоторых свойствах смешанных кри-
сталлических систем. Вследствие разупорядоченности их структуры в этих
системах всегда имеется несколько отличающихся друг от друга позиций,
в которые могут входить активаторные ионы. Это. разумеется, приводит к
образованию множества центров. В отличие оч простых многоцентровых
кристаллов, в оптических спектрах которых каждому типу центров при-
надлежат четко разрешенные линии, в смешанных системах такого разде-
ления линий нет даже при очень низких температурах, и спектры характе-
ризуются широкими полосами, представляющими собой суперпозицию мно-
жества линий. Другими словами, контур линий (полос) активаторной
примеси в смешанных кристаллах всегда является неоднородно уширен-
ным. К таким соединениям, например, относятся фторидные кристаллы
типа CaF3—YFS—Nd3+ [23], CaF2—SrF2-BaF2—YF3—LaF3—Nd3+ [64]T
<x-NaCaCeFe—Nd3+ [65], 5NaF’9YF3—Nd3* [66] и кислородсодержащие сис-
темы типа NaLa(Mo04)2— Nd3* 167, 68].
Таким образом, в качестве надежного критерия при определении типа
реальных примеспых кристаллов можно принять характер температурного
поведения контура электронной линии (полосы) активатора. Если при низ-
ких температурах имеется переход от однородного контура к неоднородному,
то мы имеем дело с простым кристаллом. В смешанных системах такого
перехода нет и контур линии (полосы) всегда неоднородный. В ряде случаев
тип соединения можно определить и по характеру разупорядоченности его
кристаллической структуры.
Если сравнивать изученность оптических свойств простых кристаллов с
ТВ3+-иопями, где активаторные центры в основном структурно вырождены,
и многоцентровых сред с разупорядоченпой структурой, то исследование
стимулированного излучения первых в большинстве случаев велось па базе
обширного спектроскопического материала. Для многокомпонентных кри-
сталлических лазерных систем имеет место обратная картина — накоплены
результаты генерационных экспериментов и почти отсутствует информация
об нх спектроскопических свойствах. Очевидно, такое положение дел явля-
ется тормозом в поисковых исследованиях новых веществ этого перспектив-
ного класса активных сред для твердотельных ОКГ.
Для понимания физики процессов, протекающих в лазерном кристалле
в условиях стимулированного излучения, важное значение имеет построе-
ние схемы энергетических уровней (штарковских) п идентификация наблю-
даемых индуцированных переходов. Если говорить о многокомпонентных
фгоридпых системах, то число зарегистрированных их индуцированных
переходов уж*е превысило сотню (см. ниже табл. 5.1). Отставание в изу-
чении спектроскопических свойств этих сред можно, по-видимому, объяс-
нить тем, что исследователей останавливали затруднения, обычно встреча-
ющиеся при анализе широких,чаще всего бесструктурных, полос в спектрах
поглощения и люминесценции. Понимая важность спектроскопического
изучения этого нового класса лазерных кристаллических сред, ряд лабо-
26
раторий пашей страны вот уже несколько лет ведут активные комплексные
исследования их генерационных и спектроскопических свойств. При этом
используются как известные, так и новые методы анализа [512—514].
При изучении спектроскопических свойств большого ряда лазерных
кристаллов автором было обнаружено, что спектры некоторых двойных
разупорядочешшх фторидных систем при определенных (обычно больших)
концентрациях активатора или второй составляющей приобретают концент-
рационную «нечувствительность», в то время как при чалых содержаниях
этих компонент (до 3—5%) спектры поглощения и .люминесценции весьма
насыщены и наблюдаются специфические для этого случая перераспределения
интенсивностей между отдельными линиями в зависимости от концентрации
[92, 515]. Аналогичные свойства были обнаружены П. П. Феофиловым с
сотрудниками [516] и у тройных разупорядоченньтх фторидных соединений
(гагаринитов). Эти экспериментальные факты позволили выдвинуть рабо-
чую концепцию квазицентра [92], па основе которой была предпринята по-
пытка проанализировать структуру полос у двух весьма интересных в ла-
зерном отношении кристаллов BaF2—LaF3—Nd3+ [92] и CaF2—YF3—Ег3+
[106]. Под квазицептром понимается некое мыслимое построение, которое
обобщает свойства нескольких активаторных центров, отличающихся по
структуре, но имеющих очень близкое штарковское расщепление энергети-
ческих состояний. Строение отдельных центров и их многообразие будут
определяться степенью допустимой разупорядоченности [517] дайной сме-
шанной системы и концентрацией ее составляющих, в том числе и актива-
тора. При кристаллическом расщеплении «состояний» квазнцептра, малом
по сравнению с размытостью их «штарковских» компонент, такая модель
квазицентра должна приводить к слабоструктурированиым контурам в
спектрах поглощения н люминесценции. Здесь уместно упомянуть о двух
рентгеноструктурных работах [518, 519]. Согласно работе [518]. в кубиче-
ской разупорядоченпой системе CaF2—CeF3 при большой концентрации
CeF.{ (~40 вес.%) образуются сложные координационные полиэдры катио-
нов, в которых атомы фтора могут занимать новые позиции, отличающиеся
от обычных 1/4, 1/i. J,'4 в кристаллах CaF.3. В кристаллах CaF3—CeFs
(~40 вес. %) чпело ближайших к катиону ионов F1- меняется от 6 до 12. Если
говорить о статистически вероятном полиэдре, то. согласно [518], оп будет
дев ятнвер шинником. представляющим собой искаженный куб. у которого
один из атомов фтора заменяется на два атома фтора, несколько смещенных
от положений х/2, 1/2, Vs. Симметрию такого построения можно считать
моноклинной [517]. Ila основании результатов нейтронографического изу-
чения CaF2—YFg (~Г7 вес.%) к аналогичным выводам пришли п авторы
работы [519].
3. Рабочие схемы и типы ОКГ
на основе активированных
диэлектрических кристаллов
3.1. Пороги возбуждения
стационарной одномодовой генерации
Рабочие схемы ОКГ на основе, активированных диэлектрических кристал-
лов делятся на трех- и четырехуровневые (рис. 3.1). причем последние име-
ют следующие варианты. Это схема, в которой конечный для индуцирован-
ного перехода уровень принадлежит основному состоянию активаторного
иона и расположен сравнительно низко (рис. 3.1, в). Работа по такой схеме
обычно требует глубокого охлаждения генерирующего кристалла. Второму
варианту соответствует схема, в которой ипдуцироваппый переход закан-
чивается на штарковской компоненте одного из возбужденных мультипле-
тов (рис. 3.1, б). В лазерах на основе кристаллов с примесью ионов V2+,
Ст3*, Со2+. Ni2+ и Sm2+ стимулированное излучение па некоторых частотах
обусловлено и электропно-колебательпыми переходами, которые закан-
чиваются на «фононных» уровнях, связанных с определенными вибронными
модами кристалла-основы (рис. 3.1, г).
Общей особенностью всех перечисленных рабочих схем ОКГ является
участие в процессе стимулированного излучения одного метастабилыюго
состояния активаторного иона и значительные потери па безызлучательных
переходах, особенно в каналах накачки при неселективном оптическом
возбуждении. Свойства перечисленных схем О КГ достаточно подробно изу-
чены как в экспериментальном, так и в теоретическом плане и описаны в
Сг'*(|.), Cl" е?1' на3,* v‘* Cr3* to2,*
Si?* ta3* Ij3* Is!* Hi1* Sr?*
uo3’ Er” Tn”, Y?*, U3*
Рис. 3.1. Трех-(я) л чстырехуровпевне (б—г) рабочие схемы ОКГ
Удвоенными стрелками обозначены индуцированные и волнистыми — безызлучатель-
ные переходы. Штриховой ливней указан «фононный» уровень
28
ряде обстоятельных обзоров и монографий (см., например, [60, 69—741).
Поэтому ниже мы ограничимся .лишь приведением окончательных формул для
пороговой мощности возбуждения одномодового стационарного режима из-
лучения ОКГ с трех- и чстырехуровневыми рабочими схемами необходимых
для того, чтобы при дальнейшем описании этих генераторов была понятна
связь важнейших спектроскопических характеристик .лазерных кристаллов
с одним из основных параметров стимулированного излучения.
Для трехуровневой рабочей схемы выражение для порога возбуждения
генерации на волне однородно уширенной линии люминесценции имеет сле-
дующий вид:
р te f , Ь'х
2 'Ц + Ъ < >
Аналогичные формулы для двух вариантов четырехуровпевых ОКГ за-
писываются так:
р Ь /' 4-'г“Л'г,™Р' . ъ'х
для случая с низким конечным уровнем и
„ _ с1' Ьз ^"ЧпомР’
п ~(3-3>
для случая, когда заселенностью конечного состояния можно пренебречь.
В перечисленных выражениях А’о — полная концентрация активаторных
ионов, приходящаяся на данный тип генерирующего центра; V — объем
кристалла; hvSO3Q — некоторая эффективная энергия квапта возбуждения;
Рх—- спектральная плотность, или коэффициент ветвления люминесценции,
определяющий долю фотонов, излучаемых на данном «штарковском» пере-
ходе, в полном числе фотонов, излучаемых с данного состояния на все ни-
жележащие уровни \ by, b2i b3 ^bit где bi —• больцмановский фактор i-ik
штарковской компоненты по отношению к нижайшей компоненте в данном
состоянии; Ьх — тот же больцмановский фактор для начального уровня ин-
дуцированного перехода ж; р' — суммарные потери, равные
। 1 , 1
Р -р -у- 1п -т -
1 /Я17?2
(р — потери в среде, I — длина кристалла, и /?2 — коэффициенты отра-
жения зеркал резонатора). В формулах (3.1) — (3.3)
4 = 41-42
— квантовый выход люминесценции, где
41 = ^2з/Р-2, 42 = -^31/Рз
для трехуровневой схемы и
41= ^гз/Рг, 4з — Аи/Рз
для четырехуровневой. Здесь рг — суммарная вероятность излучательных и
безызлучательных переходов с уровня I.
По выражениям (3.1) — (3.3) можно проанализировать Твлияние тех
или иных спектроскопических параметров активированной среды на порог
возбуждения стимулированного излучения. Так, из (3.3) следует, что для
четырехуровневой среды порог возбуждения не зависит от тпюы. Основными
факторами, влияющими на порог в этом случае, являются ширина линии
1 В зарубежной литературе этот спектроскопический параметр называют «branching ratio».
29
люминесценции. коэффициент ветвления, квантовый выход и добротность
оптического резонатора. В трехуровневых средах, вследствие значительности
величины второго слагаемого в (3.1), такие характеристики, как Д^яюм, 0Х, и
добротность резонатора, наоборот, слабо влияют на Рп. Здесь уже опреде-
ляющим параметром является т3110м. Чем больше время жизни метастабилъ-
норо состояния трехуровневого лазерного кристалла, тем легче возбудить в
пом с гину тированное излучение.
Для свобо (пой импульсной генерации (длительность импульса соразмер-
на с длительностью спотового импульса накачки) и импульсной генерации в
режиме модулированной добротности резонатора ОКГ (иногда этот режим
называют режимом гигантского импульса или просто режимом моноимпульса)
выражения для порогов возбуждения приведены в обзорной работе А. А. Ма-
ка с соавторами [70].
3. 2. Рабочие схемы кристаллических ОКГ
с одним метастабильиым состоянием
15 спектрах люминесценции активированных кристаллов максимальную
интенсивность свечения имеет обычно одна группа линий, связанная с пере-
ходами между штарковскими компонентами одной пары мультиплетов. На-
пример, для иоиа Nd3+ это переходы 4FS/S—а для иона Но8* — переходы
ь/7 - 5/g. На этих переходах (назовем их условно основными) в обыч-
ных условиях, т. е. с использованием широкополосных зеркал опти-
ческого резонатора и широкополосной пакачки, и возбуждается стимулиро-
ванное излучение. Для большинства известных лазерных активаторных
ионов основные переходы связаны с самыми нижними метастабильными сос-
тояниями в их энергетическом спектре. Для получения генерации па час-
тотах других линий, обусловленных переходами, которые связаны с высоко
расположенными метастабильньгмп состояниями или с другими парами
мультиплетов (такие переходы в дальнейшем будем называть дополнитель-
ными) и которые обычно имеют меньшие поперечные сечеиия, необходимо
искусственно формировать контур усиления системы таким образом, чтобы
оно было максимальным па частоте возбуждаемых линий.
В спектроскопии стимулированного излучения [4, 5] эта проблема сей-
час может быть решена двумя путями. Первый, наиболее используемый
путь — внесение в резонатор ОКГ селективных потерь, подавляющих уси-
ленно на частотах линий основного перехода и создающих максимальную
добротность на частоте исследуемой линии. Чаще всего Для этих целей ис-
пользуются селективные зеркала и реже резонаторы с различными диспер-
сионными элементами. Второй путь связан с внесением в оптический резо-
натор «селективного усиления», повышающего на частоте возбуждаемой ли-
нии величину эффективного о/ до необходимого значения.
В рабочих схемах кристаллических ОКГ во всех рассмотренных выше
случаях используется по одному мстастабилъпому состоянию активаторпого
иоиа. Такие схемы для отличия от более сложных рабочих схем, которые
рассмотрим позже, будем называть простейшими. Их основным недостатком
при широкополосном оптическом возбуждении являются большие потери
энергии па безызлучательных переходах, происходящие между уровнями,
расположенными как выше метастабильно го мультиплета, так и между сос-
тояниями, лежащими ниже конечного лазерного уровня.
Все известные простейшие рабочие схемы кристаллических ОКГ, генери-
рующие на чисто электронных переходах, показаны иа рис. 3.2 х. Чтобы пе
загромождать их обычными обозначениями, па схемах указаны только ипду-
Рабочпс схемы ОКГ иа основе кристаллов CaF2, SrF2 с ионами Sm2* и Д12О3 -Сг3+.
в которых генерация возможна также на электронно-колебательных переходах, будут
приведены ниже.
30
£ ГС , см~'
Рис- 3.2
Рабочие схемы кристаллических ОКГ, генери-
рующих на чисто электронных переходах
а — ТВ3+-ионов;
б — ионов Dy2+, Тц®+ и Па+
цнрованные переходы и те мультиплеты, которые в наибольшей степени свя-
заны с процессом стимулированного излучения. Обратим внимание па то, что
у ионов Nd3+, Eu3’, Gd31. Tb3+, Dy3+, Yb3+, Dy2+, Tu2+ и L 3 имеется
лишь по одному лазерному метастабильпому состоянию, в то же время у
иона Ег34 их пять. С одним метастабильпым состоянием могут быть связа-
ны несколько лазерных каналов. Так, с мультиплетами иона Nd3 и
45г/£ иона Ег3+ связаны по четыре канала стимулированного излучения,
охватывающие довольно широкий диапазон длин волн. Приведенный рисунок
свидетельствует, что рабочие схемы кристаллических ОКГ па основе кри-
сталлов с примесью трехвалрнтпых иопов редких земель могут иметь мно-
жество вариантов.
Все данные по дополнительным каналам стимулированного излучения
с указанием кристалла, частотного интервала генерации и типа литического
резонатора сведены в табл. 3.1. В заключение раздела укажем, что теорети-
ческое рассмотрение основных генерационных параметров простейших трсх-
п четырех уровневых рабочих схем ОКГ с использованием спектроскопиче-
ских данных подробно проведено в монографиях [60, 72—74].
31
Таблица 3.1. Индуцированные переходы лазерных диэлектрических кристаллов
Активатор- ный ион Переходы, основной и дополнительные Диапазон излучения. мкм Кристалл Литература
Р1-3+ -1,04
1. 3Pi ~>SH5 —0,52 LaCls, PiCh [116]
2. зр0^8Г2 -0,64 ЬаС1з [116]
РгС13, РгВгз 176]
3. ®Р©—»37Ув -0,6 LaF3 |75]
LaCh [116]
4. зр0_з//4 -0,48 LaClg, PiCh [116]
Nd** -1,06
!• V=/.-‘4 -0,9 KY(WO4)S ]77)
CaWO4 [78]
YA1O3 [79]
Y3AI5O12 [80, 81 ]»*
L113AI5O12 [191]
2. v,..-*A„s —1,35 LaF3 [87, 88J
C0F3 |88]
5NaF-9YFs [88]
CaFs—YF3 [87, 90J**
CaaYsFis [90]
CaFs—CeF3 188]
SrF2— YF3 [88]
SrsYsFia [317]
SrFs—LaFs [88]
S1F2—GdFs [91]
CdF3—YF3 [88]
BaFs—YF3 [487]
BaFs—1лР3 [89, 92]
LaFs—orF-’ |93]
a-N aCaYFe [89]
a-NaCaCeFs, LibibOs [89]
KY(MoOa)-2 [93]
KY(VVOi)s [77, 93, 94]
CaAUO? [88, 95]
LaScsOa [488]
Са(МЬОз)г [93]
CaVVO4 [78, 93]
SrAhCh [88, 96]
SrAliaOw [489]
SrMoOa [97]
YAlOs [93, 98]
Y3A15O12 [99, 100]**
Y2S1O5 [82]
YVO4 [88]
YgGaoOia, GdgGasOia [504]
L113AI5O12 [89]
LusGasOis [506]
PbMoOa, LiLa(MoO-i)2 [97]
LiGd(MoO<i)2, NaLa(MoOa)2 [97]
NaLa(WO<)a [971
32
Таблица 3.1 (окончание)
Актина п>р- ный мин Переходы. основной и дополнительные Диапазон излучения, лск.м Кристалл Литература
К1л(МоО4)в (428J
ZrOa—Y2O3> ПГОа—YaOs 1901
Са5(РОа)зГ 190]
3. 4^»Л-»4Лу. -1,85 Y3-M5O12 [101] ***
Но3" Ч-Sls -2,0
1. -0.55 CaF2 [102]
BaYsFs [311
2. -2,37 BaYzFa [532J
Ег3‘ ‘Л..-’/., -1.6
1. V4, -0.56 Dal ->Fs 1«)3]
2. «Я. t -0,7 BaYsFx [103]
з. —0,55 BaYsFs 1103]
1 -0,85 LiYFa [1041
CaF2 1105|
CaFs—Y Fg [25, 106]
CaFs—II0F3—E1F3 125]
CaF2—TuFa—ErF3 125]
YAIO3 1107]
). *5, ->47,1 -1,3 CaF2* [108]
6. *53 >Ч„ -1,7 CaFs* [108]
YAIO3 [109, 110]
7. -0,67 BaY2Fe |31, 103]
2,7—2,95 ' CaF2—ErF3 [469]
CaFs—Er F3— Го Fs |111]
Y3AI5O12 [490]
Ти®+ -1,9
1. 3/'4-^Я6 -2,35 YAIO3 [112]
Кристаллы CaFs содержат примесь кислорода. При их изучении в генерационных опытах при-
менялись широкополосные серебряные зеркала.
Использовались как селективные интерференционные диэлектрические зеркала, так и диспер-
сионный резонатор
Применялся только дисперсионный резонатор. Во всех остальных случаях при получении сти-
мулированного излучения на дополнительных переходах использовались селективные интерфе-
ренционные зеркала.
3. 3. ОКГ. излучаю цпе на электронно-колебательных переходах
В предыдущих разделах были рассмотрены рабочие схемы ОКГ иа основе
неорганических кристаллов, стимулированное излучение которых обуслов-
ливалось электронными переходами между штарковскими уровнями при-
месных иопов. Дополнительные возможности активированных кристаллов
были раскрыты Джонсоном с соавторами [20J при создании так называемых
«фононных» ОКГ (phonon terminated laser). Рабочие схемы этого типа лазе-
ров приведены на рис. 3.3. В «фононном» ОКГ при индуцирован пом переходе
2
Л Каминский
33
Рис. 3.3. Рабочие схемы «фононных» ОКГ
Штриховыми линиями обозначены «фононные» уровни, связанные с влектронно-колеба-
тельными переходами
происходит изменение ие только электронной энергии активаторного иона,
но и энергии одной из колебательных мод кристалла.
В работе [20] было получено стимулированное излучение лазера на осно-
ве кристалла MgF2—Ni2+B интервале температур от 20 до 77° К в инфракрас-
ном диапазоне па волне 16 223 А (—6164 см-1). Поляризованные спектры
люминесценции MgF2—Ni2+ и схема кристаллического расщепления мультип-
летов 3TZ и М2 ионов Ni2+ с указанием колебательного уровня (штриховая
линия) кристалла MgF2, представленные иа рис. 3.4, хорошо поясняют прин-
цип работы этого типа ОКГ. Вообще говоря, несмотря иа то что генерапион-
ный переход заканчивается на «фонониом» уровне, фактически стимулиро-
ванное излучение в такой системе обусловлено свойствами электронных
уровней активаторной примеси, так как интенсивность и форма спектра
электронно-колебательной полосы, представляющей собой в данном ОКГ
контур кривой усиления, определяются характером электрон-фононной связи
в кристалле и, следовательно, индивидуальными свойствами электронных
состояний генерирующего нона. Получить стимулированное излучение па
частоте чисто электронной линии кристалла MgFs—Ni2’. видимо, трудно
вследствие того, что состояние 3Л2 является основным (АЕ х. 6 е.мг1).
На спектрах люминесценции узкие линии в области 1,53 мкм соответст-
вуют чисто электронным переходам, а широкие полосы, простирающиеся до
1,85 мкм, представляют собой электронно-колебательную структуру. На
л-спектре стрелкой указана частота зарегистрированной линии генерации.
Как и ранее, жирной стрелкой па схеме энергетических уровней указан
индуцированный переход. Связь его с уровнями можио записать как
6506 см-1 3Т2 3Л2 -I- (/zv$ 340 e.w1).
Привлекательной особенностью «фононных» ОКГ является то, что они
дают возможность получать сведения не только о спектрально-генерацион-
ном поведении активаторного иона, но и открывают новые пути исследования
весьма важного для физики твердого тела явления электрон-фоноппого вза-
имодействия. В практическом аспекте их ценность состоит в возможности
перестраивать частоту генерации в широком диапазоне длин волн измене-
ние м температуры или внесением в резонатор селективных потерь или уси-
ления.
3f
Рис. 3.4. Спектры полярпз(.ванпси люминесценции, связанные с переходом 3Т2—•
—* 3_-12 (а) и схема кристаллического расщепления мультиплетов '(Тг и 3Л2
(б) ионов Ni2+ в кристалле MgF2 при Т = 20° К.
Штриховая линия указывает «фононный» уровень. Положения уровней на схеме даны
в см-1, а переходы между ними — в А. Жирной стрелкой обозначен индуцированный
переход 120 J
За работой [20] последовал ряд сообщений, в которых описывались свой-
ства «фононных» ОКГ, основанных па других кристаллах [113—115, 117,
118], и проводился их теоретический анализ [54, 55, 119]. В связи с тем, что
этому типа7 ОКГ в литературе по квантовой электронике внимания практиче-
ски не уделялось, остановимся здесь коротко на их основных свойствах и
особенностях на примере рассмотрения лазера с кристаллом MgF2—Ni2+
[113]. Поляризованный спектр поглощения MgF2—Ni2+(0,5%), полученный
прп 20° К, демонстрируется иа рис. 3.5. Как видно, он состоит из широких
и достаточно интенсивных полос (шкала коэффициентов поглощения при-
ведена на верхней горизонтальной оси), дающих возможность эффективно
возбуждать этот кристалл применяемыми в лазерной технике широкополос-
ными источниками пакачки. Идентификация полос этого спектра проведена
на основании исследований Танабе и Сугано [120. 121].
На рис, 3.6 представлены четыре спектра люминесценции кристалла
MgF3—Ni2+ (1,5%), соответствующие переходу 3772—> 3Л2 и полученные при
значительно больших температурах, чем л-спектр, показанный иа рис. 3.4.
Как видно, прп увеличении температуры частота стимулированного излу-
чения скачком перестраивается иа различные электронно-колебательные
максимумы, сдвигаясь в длинноволновую часть спектра.
Температурно-перестроечные кривые «фононного» ОКГ па основе MgFa—
N'[2+ (1,5%) показаны на рис. 3.7, где также демонстрируются и зависи-
мость Еп(Т) —пороговой энергии возбуждения. Приведенные эксперимен-
тальные данные показывают, что ОКГ при изменении температуры от 20
до 240° К генерирует на пяти дискретных частотных интервалах, расположен-
ных от 1,62 до 1.8 мкм. Анализ показал, что эти интервалы хорошо соот-
ветствуют отдельным пикам электронно-колебательной структуры спектра
люминесценции (3Г2-*-3И2). Наиболее широкий интервал лежит между 1,731
if 1.756 мкм (диапазон непрерывной перестройки ~ 250 А или ~ 82 еле1).
2*
35
Для описания явления температурной перестройки л-по.тяризовапного
излучения рассматриваемого ОКГ воспользуемся результатами теоретиче-
ского исследования свойств «фононных» ОКГ. проведенного К. К. Ребане
и О. И. Сильдом [119] и Маккамбером [55]. В соответствии с этими работами
выражение для коэффициента усиления в двухуровневом приближении
можио записать в виде:
Од (<>) = {N-2 — /V, ехр [Л (а — ае)/кТ]} з* (ь>),
где gj и g2 — статистические веса уровней; А'а и Л’2 — населенности ниж-
него и верхнего уровней всей электронно-колебательной системы; Л(со — ео0) —
энергия, отсчитываемая от бесфононной линии1 (для нашего случая
энергия перехода, связанного с чисто электронной линией, равна
6500 см*). Поперечное сечение для индуцированного перехода с л-поляри-
зацией Ое (<в) можно получить обычным путем, из спектра люминесценции.
Имеем
здесь /„ (со) — функция, описывающая контур полосы люминесценции (бес-
фопонная линия плюс электронно-колебательная структура) и представляю-
щвя собой плотность фотонов, излучаемых в единицу телесного угла за
секунду в единичном частотном интервале па частоте со; и-(со)— показатель
преломления среды для данной поляризации излучения. Таким образом,
зная контур полной полосы люминесценции и населенности уровней,
можно оценить функцию усиления «фононного» ОКГ и определить спект-
ральную область, в которой возникнет генерация. Результаты такого ана-
лиза, полученные для MgF2—Ni2+, показаны на рис. 3.8. Максимумы на
представленных кривых согласуются с частотами генерации, указанными
па рис. 3.6-
Аналогичный, но более детальный анализ был проведен авторами работы
[118], создавшими «фононный» ОКГ на основе кристалла CaF2 с примесью
ионов Sni3+. Отличительной особенностью их эксперимента от рассмотрен-
ного выше является новый способ возбуждения, заключающийся в приме-
нении монохроматической накачки (излучение рубинового ОКГ), которая
обеспечила более корректное измерение температуры кристалла и формы
контура люминесценции. А это в конечном итоге привело к лучшему согла-
сию рассчитанной функции усиления и спектрального состава стимулиро-
ванного излучения. Полученные в этой работе результаты представлены
па рис. 3.9, а схема энергетических уровней иона Sm2+ и в CaF3 с идентифи-
кацией индуцированных переходов на рис. 3.10. Кроме того, предложен-
ный в работе [118] способ возбуждения позволяет создавать на много по-
рядков большую спектральную плотность излучения и тем самым получать
стимулированное излучение ОКГ па основе веществ, характеризующихся
коротким временем жизни метастабильиого состояния и малым квантовым
выходом люминесценции. Такой способ возбуждения позволил авторам
работы [118] получить более широкий диапазон частотной перестройки
(~700 см~у). Важным достоинством их ОКГ является генерация в красной
области оптического спектра, для которой разработаны достаточно чувст-
вительные фотоприсмиики.
На порог и на частоту генерации ОКГ, излучающих па электронно-ко-
лебательных переходах, может существенно влиять поглощение с возбуж-
денного метастабильиого состояния. На рис. 3.11 показан спектр поглоще-
ния кристалла MgF2—V2+ (0,4%). полученный при—-2° К [114]. Видно, что
при достаточно сильной накачке и большом значении тП(ГМ (для MgF2—V2
1 Правильнее было бы учитывать штарковскую структуру мультиплета 3 12, но в связи
с его малым расщеплением (—6 си-1), в данном рассмотрении основное состояние можно
принять .за один уровень.
36
О 7 Z J 4 5 6 Кси'
Рис? 3.5. Спектр поглощения кристалла MgF2—Ni^ (0,5%. Е Ь при Т = 20 К [113]
Рис. 3.6. Спектры поляризованной люминесценции попов
связанные с переходом 87"2 —»8Л2
NP+ в кристалле X1gl'2 (Е пе),
Стрелками указаны длины волн генерации ГИЗ]
Рис. 3.7. Температурно-перестроечные кривые длин ноли генерации ОКГ (7) па основе
кристалла MgF2— Ni2+ (1,5%) и зависимость Еп (/') (2)
Пороговые энергии генерации Еа измерены при возбуждении импульсной Хе лампой
типа FT-524 [113]
Рис. 3.8. Теоретические зависимости функции усиления а ОКГ па «.сиови кристалла
MgK2—Ni2+ от длины водны [113]
37
Рис. 3.9.
Частотные зависимости функции усиления
а (1) и спектрального состава стимулиро-
ванного излучения (мпкрофотограммы
спектров генерации) (2) «фононного» ОКГ
на основе кристалла СаР2—Sm2+ [118] при
различных температурах
Рис. 3.10
Схема кристаллического расщепления
уровней ионов Sm3+ в кристалле СаЁг,
непосредственно связанных с процессом
стимулирован ного излучения
Жирные стрелки обозначают индуцированные
переходы, а двойные — каналы лазерного воз-
буждения. Остальные обозначения те же, что
п на рис. 3.4 [118]
оно составляет ~ 2.3 мсек) в режиме стимулированного излучения может
возникнуть нежелательное поглощение в широкую полосу с пи-
ком на ~ 18 000 c.W1. На рис. 3.12 представлены спектр люминесценции
ионов V2+ в MgF2, соответствующий переходу 473->4Л2, и зависимость
о,, (v). Обнаруженный при 77° К индуцированный переход отмечен стрелкой.
Ему соответствует величина ое = 8-10-21 ел?2. Если будет иметь место по-
глощение 4 7-2—> 47f на частоте лазерного перехода, тогда выражение для
функции усиления запишется
«(«) == № — Ni exp [h (со — соо)/ЛГ]} [зе (со) — <зо (со)], (3.4)
где иа — поперечное сечение поглощения с состояния 472. К сожалению,
спектр поглощения возбужденного кристалла MgF2—V2+ неизвестен.
Для качественного рассмотрения влияния этого канала перепоглощения
можно принять, что абсорбционный спектр, связанный с переходом 473->-
471, близок к спектру поглощения, обусловленного переходом 442-^-471.
Такое допущение п было сделано авторами работы [114]. Па основании этого
они вычислили зависимость ca'(v) и сравпилп ее с экспериментальной кри-
вой or(v). Результаты этого сравнения показаны на рис. 3.13. Из выраже-
ния (3.4) следует, что стимулированное излучение возможно па той часто-
те, где отношение оа'/ос минимальное, т. е. когда каналом поглощения адож-
38
Рис. 3.11. Спектр поглощения кристалла MgF2—V2+ (0,4% I — 0,4 си) при 7~2’К
Штриховой линией указан «фононный» уровень, жирной стрелкой обозначен индуци-
рованный переход 1114]
Рис. 3.12. Спектр люминесценции помов V2+ в кристалле MgF2, связанный с переходом
47,2 —»М2- н зависимость се (v) - штриховая линяя
Чисто алектронная линия люминесценции лежит в области 1€ С80 см-1. Частота гене-
рации указана стрелкой [114]
по пренебречь. Если бы зависимость оа'(у) соответствовала каналу погло-
щения, принятому в этом примере, то стимулированное излучение должно
было бы возникнуть не на частоте ~ 8915 см~1 (1,1217 мкм), а на более вы-
сокой (~ 9040 слс1), где отношение са'!се минимальное. Но так как генера-
ция кристалла MgF2—V2+ происходит на волне 1,1217 л£клг, то реальное оо,
видимо, не более 3*10-21 с№. Таким образом, исследуя работу ОКГ на
электронио-колебательиых переходах, можно получать информацию и о впб-
ропных модах матрицы-основы, и извлекать сведения о спектрах поглоще-
ния с возбужденных состояний. Информация по люминесцентно-генерацион-
ным свойствам «фононных» ОКГ представлена в табл. 3.2.
Несколько слов о непрерывном режиме генерации. Если обратить вни-
мание на спектры поглощения кристаллов MgF2—Ni2* п MgFs—V2^ (см.
рис. 3.5. и 3.11), то видно, что эти среды являются весьма удобными для
возбуждения. При накачке этих кристаллов в низко лежащие полосы [«ван-
товый выход люминесценции близок к единице. Люминесцентный распад
метастабильных состояний также весьма благоприятный для создания не-
обходимой инверсной населенности. Так, для кристалла MgF£—Ni2+TJ110M
составляет 3,7; 11,5 и 12.8 мсек для 295, 77 и 20е К соответственно.
Эти свойства позволили получить генерацию MgF2—Ni2' в непрерывном
режиме с достаточно пизким порогом накачки и выходной мощностью около
1 ст при возбуждении вольфрамово-иодной лампой накаливания.
В лазерах, излучающих на электронно-колебательных переходах, из-
менение длины волны генерации может осуществляться и внесением в резо-
натор дисперсионных элементов. Результаты экспериментальной реализа-
ции этой возможности с кристаллами MgP2—Mi8"1 хорошо демонстрируют
перестроечные кривые, представленные на рис. 3.14. Использование дис-
персионных резонаторов при фиксированной температуре кристалла дает
возможность в опытах по генерации также исследовать спектральный
39
Рис. 3.13. Зависимость Ge (v), соответствующая
переходу 4 Г2 М2, и в'а (v) для 47’2 -»
—» 47\ (предполагаемая) кристалла 1,6 *7 t,8 7S
MgF3- [114] Л,//л.у
Рис. 3.14. Перестроечные кривые длины волны генерации ОКГ па основе кристалла
MgF3— Ni2+ (1,5%) при Т = 85° К
П> озп ординат отложен угол ф поворота призмы, установленной в оптическом резонато-
ре [1131
состав электронно-колебательного континуума, обычно слабо проявляю-
щего структуру. Его отождествление с реальным фононным спектром кри-
сталла-матрицы может дать ценные сведения о процессах электроп-фопон-
пого взаимодействия в данной лазерной среде.
3. 4. ОКГ на основе сенсибилизированных кристаллов
В настоящее время предложено несколько путей повышения эффективности
кристаллических ОКГ. Среди пих метод сенсибилизации занимает особое
место. Он заключается в добавлении в кристалл, наряду с основными гене-
рирующими активаторными- нонами, ионов другого вида — так называемых
сенсибилизаторов или доноров (Д). Роль последних сводится к поглощению
энергии возбуждения и передаче ее основным попам — акцепторам (А). Этот
процесс можно описать так: ,
^В03б,~| 7L > D -р
где символ «возб» показывает, что даппый ион находится в возбужденном
состоянии. Добавление полос поглощения сенсибилизирующих ионов приводит
к расширению эффективной полосы накачки активной среды при широкопо-
лосном оптическом возбуждении. В результате этого происходит уменьшение
порога возбуждения и увеличение (иногда значительное) интенсивности из-
лучения генерирующих ионов.
К детальному теоретическому анализу явления передачи энергии воз-
буждения в активированных кристаллах впервые приступил, по-видимому,
Декстер [561. Им был выявлен ряд общих закономерностей. В частности, он
показал, что передача энергии от донора к акцептору особенно эффектив-
на при наличии спектрального резонанса между спектром излучения донор-
ных попов п спектром поглощения акцепторов. Степень перекрытия их
спектров описывается параметром, который принято называть интегралом
перекрытия
40
Таблица 3.2. ОКГ на основе активированных диэлектрических кристаллов,
генерирующие на электронно-колебательных переходах
Актива- торный ион Кристалл Индуцированный переход Длина волны генерации, мпм Температура, ° К Положение конечного .фононного» уровня, г И—1 Литература
V2+ MgFs 1,1217 77 1166 [ИЗ, 114]
С62+ MgF2 KMgF3 ZnF2 < ь." < ” "l * 1 &4 Ь" Ь4 1,99 2,05 1,821 2,165 77 77 77 1780 1930 1120 1895 [ИЗ] [И3| [ИЗ, 117]
NP+ KMnF3 MgO m»f2 MnFo to «в И U S 4 “S м M to to 1 1 i и to to u OS 1 - - s i,. 1 w to to to 1,6 1,3144 1,623 1,636 1,674—1,676 1,731—1,756 1,785-1,797 1,865 1,915 1,922 1,929 1,939 77 77—82 82-100 100—192 198—240 20 77 77 85 85 398 340 390 526—533 723—805 898—935 560 580 600 620 650 120[ [ИЗ] [ИЗ] [20, 113[
Sm®+ CaF2 —0,7207 -0,7287 -0,7310 -0,745 85-90 110—130 155 210 506 658 700 958 [И8[
Сг3* AI-2O3 *R — M2 0,7670 300 [122]
здесь: yA^(E)dE = — вероятность спонтанного излучения донорных
попов, где Е — энергия фотона, т?зл — излучательное время жизни, изме-
ренное при малой концентрации сенсибилизирующих ионов, njj бА (Е) dE -
Q г — интегральное поперечное сечение, пропорциональное площади иод
кривой поглощения, которая обусловлена переходом между состояниями
акцепторных попов, участвующими в процессе передачи энергии возбуж-
дения.
Вероятность передачи энергии возбуждения, в числе прочих факторов,
зависит и от природы взаимодействующих переходов [56, 123]. Так. для
электрических дипольных переходов, которые наиболее характерны для
активаторных и сенсибилизирующих ионов, использующихся в лазерных
кристаллах, вероятность передачи при равенстве статистических весов уча-
ствующих в процессе уровнен п широких полос, согласно [56], будет иметь вид
р __ Зй4с* 1 Qa i* Fi
dd ~~ 4яп* ’ ' ТД Л
тпзл v
Здесь /? — расстояние между
Й й/2л — постоянная Планка;
ст А (Л) = ('а/'а (Е), и dE -= 1
™^dE.
донорными и акцепторными ионами;
^Fa(E) dE = так как принято
вследствие условия 1/т£<л - 4д/д (Е).
41
Таблица 3.3. СеисиГшлплированиые лазерные диэлектрические кристаллы
Генери- рующий антиннтор- ный ИП11 1111 ду ни рова иный переход Ионы сенсибили заторы Кристалл Схема на рисунке Ли repa i ура
м- 3Г2^».12 Ми2+ KM’lFg — [ИЗ]
Мп2 MnF3 — J20. ИЗ]
N(I3+ •Г'..-Ч.., Сг3+ YAIO, 3.15,г [127]
Сг3+ Y,A15O12 3.15,г [126]
ТЬ3+ Gd3* LiYF4 3.15,а [83]
|)yS+ Ei-8+ Ba(5 i,2eEr0,7)F 8 3.15,а [479]
111.'-1- С г14 y3ai8o12 3.15,8 1128]
Сг34 Са,(1-О,),Р 3.15,8 [129, 130]
Ег*» LiYF4 3.15,6 [131, 132]
Ег3+ CaF2—ErF3 3.15,6 [133]
Er3t ct-NaCaErFe 3.15,6 [134]
Ег3+ CaMo04 3.15,6 [21]
Ег3+ LaNbO4 3.15,6 [406]
Ег3+ ^1.5^Г1 »48-^бО12 3.15,6 [128, 135 [
Егз+ Er2O3 3.15,6 [136]
Ег3+ ЕгЛЮз 3.15,6 [137]
Ег3+ NaLa(.\IoO4)2 3.15,6 [406]
Ег3- ZrO,—ErQ03 3.15,6 [431]
Er3*, Tn3- Li(Y, Er)F4 3.15,6 [132]
Er3+, Tu3+ YgFc5O18 3.15,6 [138, 139]
Ег3+, Ги3+ (Y, Er)AlO, 3.15,6 [107, 141]
Ei3+, Tu3+ (Y, Ег)8Д16О12 3.15,6 1140]
Er3*, Tus+ LusAlr,O1€, 3.15,6 [143]
Er3+, Tu3*- CaY 4(bi04 )3O 3.15,6 [130, 142]
Er3*-, Tus* SrY4(biO4'3O 3.15,6 [130]
Ег3т, Tu3+, Ybs+ CaFs—(Ev, Гн, Yb)F3 3.15,в [111, 145]
Er3-, Tu3+, Yb3+ LtigAl5O13 3.15,в [143]
Er3+, Tu3+, Yb3+ (Y, Er)3Al5O12 3.15,6 [140]
Yb3+, Er3+, Tus+ (Yb, Er, Ти)3Л1БО 2 3.15,в [86, 486]
5-у2-“'8 Yb3+ Ba(Y, Yb)aF8* 3.18,6 [311
1£г3+ Ho3* CaFs—ErFg—-HoF3 3.16 [25]
4/„ —Л», Цсдтры окраски CaF2 — [146]
Yb3+ Y3Al3o12 3.15,6 [147]
Ybi+ Yb3Al6O12 3.15,6 [86, 486]
Yb3+ Ba(Y,Yb)2F8* 3.18,а [31]
Tu3+ Cr3+ YAIO, 3.15,г [112]
Crs+ y8ai5Oi2 3.15,г [128]
Er3+ CaF2—ErF3 3.15,в [111,133,148]
Er3+ aNaCaErF6 3.15,6 [134]
Er3+ CaMoO4 3.15,6 [21]
Er3 YAIO, 3.15,в [Ю7]
Er3* Er203 3.15,в [149]
Er3+ ErA103 3.15,6 [225]
42
Таблица 3.3 (окончание)
Генери- рующий активатор- ный ион Индуцированный переход Ионы сенсибили- заторы Кристалл Схема на рисунке Литература
Ег3+ Егз+ Ег* 3- Ers+, Ab3* Er3Al6O12 ,бЕ г i ,48 А16 О12 ZrO2-Er2O3 (Yb, Ег)3А1БО18 3.15,е 3.15д 3.15/ 3.15/ [130] [128, 135] [431] [86, 48(5]
Yb3+ 2^-V,, Nd3+ Nd®+ Nd’+ Ст»*, Nd3+ CaFe YgAlgO^ Lh3A160i2 y3ai6o18 3.15,« 3.15,а 3.15, л [152| [86] [86] [86, 483]
• Кооперативные процессы.
На практике чаще всего встречаются случаи, когда резонанс между
участвующими в передаче энергии переходами отсутствует, и тем не мепее,
как видно из эксперимента, передача возбуждения происходит достаточно
эффективно. В этом случае, как свидетельствуют исследования, в явлении
передачи принимают участие фононы кристалла-основы.
Анализу возможных механизмов передачи энергии возбуждения в ла-
зерных кристаллах посвящен ряд обстоятельных обзоров, например ['124,
125], поэтому мы здесь приведем лишь чаще всего встречающиеся схемы
сенсибилизации (рис. 3.15). Чтобы их не усложнять, штриховыми стрелками
связаны только те мультиплеты, между которыми возможен процесс переда-
чи энергии возбуждения. Индуцированные переходы, так же как и на пре-
дыдущих схемах, показаны сплошными стрелками. Из приведенных ри-
сунков видно, что в качестве понов-сепсибилязаторов в лазерных кристал-
лах применяются не только редкоземельные ионы, по и ионы группы железа
(Сг3+). В некоторых случаях сенсибилизирующими ионами оказываются ио-
ны, принадлежащие матрице-основе, а также центры окраски. Все извест-
ные нам донорно-акцепторные пары и более сложные сочетания, нашедшие
применение в лазерных диэлектрических кристаллах, приведены в табл. 3.3.
3. 5. Каскадные рабочие схемы кристаллических ОКГ
Результаты плодотворных спектроскопических и генерационных исследо-
ваний лазерных сред, полученные многими авторскими коллективами,
стимулировали в последние годы создание несколько новых типов ОКГ, ко-
торые в определенной мере раскрыли дополнительные спектроскопические
резервы активированных кристаллов. Так, автором настоящей монографии
были предложены и реализованы рабочие схемы кристаллических ОКГ,
которые-им были названы каскадными схемами [25, 1061 пи аналогии с ра-
бочими схемами газовых ОКГ, генерирующих на нескольких последова-
тельных переходах. Как видно из рис. 3.16, в каскадных схемах, в отличие
от рассмотренных ранее простейших схем, стимулированное излучение
объединяет несколько метастабильных состояний, принадлежащих одному
и ли нескольким типам активам орных ионов.
Каскадные рабочие схемы, согласно [25], могут быть подразделены на
прямые, использующие как минимум два метастабильных состояния одного
типа ионов, и па каскадные схемы с промежуточным актом передачи энергии
возбуждения, работа которых возможна только в м потопримесных
43
Рис. 3.15
Упрощенные диаграммы схем передачи энергии
возбуждения в сенсибилизированных лазерных
кристаллах
а —от ионов Gd® к ТЬ*г,от Ег®+ к Dy*+ йотNd’+ кTbs+;
б — от ионов Кг»+ и Tus+ к Но*+;
в — от ионов Yb®+ к Ег®4-. от Ег3+ к Tus+ и от Ег’4-,
урз+ и Тп*+ к Но*+;
а — от ионов Сг®+ к Ти*+, Nd®+ и Но3*-;
д — от одиночных к парным активаторным центрам
ионов Сг®+ в рубине.
Жирными стрелками обозначены индуцированные пе-
реходы, волнистыми — безызлучательные
Рис. 3.16. Упрощенные диаграммы каскадных рабочих схем ОКГ
а и б — прямые каскадные схемы; е, г — с промежуточным актом передачи энергии
возбуждения (на схемах указаны только индуцированные переходы). Штриховой стрел-
кой указан предполагаемый лазерный переход (б)
кристаллах. Первый тип каскадной схемы генерации был реализован с крис-
таллами CaFa—YF3—Ег3+. Эта схема, как видно из рис. 3.16, а, характеризу-
ется одним общим долгоживущим состоянием активатора 4Zis}B, на
штарковских компонентах которого заканчиваются и начинаются индуциро-
ванные переходы. Для ионов Ег3+ такими каналами стимулированного излу-
чения являются 45зл8->47к/2-^-47и>/г. Второй тип каскадной схемы реализо-
ван в ОКГ на основе смешанных фторидных систем CaF2—HoF3—ErF3 и
CaF2—ErF3—TuF3 (рис. 3.16, в, г). Для пары Ег3+—Но34’ процесс генерации
включает: стимулированное излучение на переходе (Ег3+, Хг
ж 0,84 Л4к;и), передачу энергии возбуждения между состояниями 47ид и
ъ17 по схеме 4Z»?,->Zw/s и 5Z8—>-5Z7 и стимулированное излучение на переходе
5Z7—>-5Z8 (Hos+, Хг 2,03 мкм). По аналогичной схеме работает и ОКГ на
основе кристалла CaF2—ErFg—TuF3 (рис. 3.16, в).
Кроме рассмотренных каскадных схем ОКГ в принципе возможны и
другие их разновидности как на основе использованных в работах [25, 106]
сред, так и на основе ряда других. Например, с кристаллами CaFa—ErF3—
— TuFg, видимо можно создать лазер, работающий следующим образом (см.
рис. 3.16,в): передача энергии возбуждения между состояниями 3Р4 и 4Z»/s
по схеме 3F^3He (Tu3+) и (Ег2+) — безызлучательная релакса-
ция 4Ze/s^4Zu/s (Ег3+) — стимулированное излучение на переходе 4Zn;s->
—> 47ид (Ег3+, лг 2,69 мкм х) — передача энергии возбуждения между со-
стояниями 4Zi;./2 и 3/Г4 по схеме 411з/в-^-47и/в и 3Н6->-3П\ (Тп3+) стимулиро-
ванное излучение на переходе 3Zf4—>-3ZZ6 (Тп3+, Хг 1,86 мкм).
1 Генерацию на волне 2,69 мкм, связанную с’ переходом 4IU^ —» 4Д,у2, ионов Ег8+ в кри-
сталле CaF8— ЕгР8—TuFs наблюдали авторы работы [111J.
45
Реализация каскадных рабочих схем ОКГ, по-видимому, возможна и с
использованием кислородсодержащих кристаллов, например с YAIO3\
коактивированных Ег3+ и Но3+ или Ти3+ и Но3+. Стимулированное излуче-
ние лазера на основе кристалла YA1O3—Ег3' на волне 1.663 мкх при 300°К
было обнаружено Вебером с соавт. [109]. Генерация соответствовала не пе-
реходу 4113,/г—»-4Г1»/2, который обычно является рабочим для большого ряда
сред с попами Er3-*- (см. табл. 3.1), а переходу Также известно, что
ион Ег34 является аффективным сенсибилизатором таких ионов, как Но3+
и Ти3+ (см. табл. 3.3). В этой связи при определенных концентрациях
иопов Ег34 и По3+ в YA1OS и рабочей температуры возможность реализации
каскадной схемы с промежуточным актом передачи энергии возбуждения не
должна вызывать особых сомнений. Последовательность переходов в таком
ОКГ может быть такова: стимулироваппое излучение на переходе 4S^s—»-
4Г«/, (Ег3+, Хг 1,663 мкм) — безызлучательная релаксация,
№ 4Ii3tt (см. рис. 3.16, г) — передача энергии возбуждения между состояниями
4Zi , и ®/7 (Но3+) по схеме и 5/8->5Г7 или посредством других кана-
лов — стимулироваппое излучение на переходе 5Z7—>5/8 (II о3+, Хг 2 мкм).
Имеются все основания ожидать, что ионы Ти3т в кристалле YA1O3 мо-
гут генерировать по прямой каскадной схеме, поскольку с использованием
этой среды уже получено стимулированное излучение на двух переходах
(см. рис. 3.15, г) в отдельности [112] 1 2 и 3Z/4—>3Z/6 [107] 3.
Как следует из рассмотренного, в ОКГ с каскадными рабочими схемами
потери энергии возбуждения на безызлучательных переходах должны быть
в значительной степени уменьшены, поскольку в пропессе стимулирован-
ного излучения принимают участия уровни, лежащие в более широком
энергетическом интервале. II действительно, в эксперименте с кристаллом
CaFs—HoF3—ErF3 [25] «включение» канала генерации на переходе
—>42м/а понов Ег3 * дало заметное повышение общей эффективности ОКГ.
Во втором варианте каскадной схемы ОКГ ионы (в рассмотренных слу-
чаях Но3+ и Ти3+), к которым передается энергия возбуждения, т. е. к ак-
цепторным ионам, после первого акта генерации могут выступать в новой
роли, а именно в роли дезактиватора конечного для индуцированного пере-
хода состояния первого иона. Их присутствие будет особенно существен-
ным при генерации гигантских импульсов света (см. ниже, раздел 3.13).
В качестве негенерирующей дезактивирующей примесью для ионов Ет3+ в
некоторых кристаллах могут подойти ионы Еп3+, обладающие хорошо раз-
ветвленной системой близко расположенных уровней терма 7F (см. рис. 1.1).
Заканчивая этот раздел, коротко коснемся требований к активным сре-
дам для ОКГ с каскадными рабочими схемами генерации. В работе [25] они
были сформулированы так: ионы активатора должны иметь несколько со-
стояний, расположенных достаточно далеко друг от друга и характеризую-
щихся большими вероятностями спонтанных переходов, а кристаллическая
матрица должна обладать таким спектром собственных колебаний, чтобы
его активные в электрон-фононном взаимодействии моды обеспечивали этим
состояниям необходимую степень метастабильности. В наибольшей степени
для каскадных кристаллических ОКГ, использующих широкополосное воз-
буждение, в качестве актнваторной примеси подходят ионы Но3+, Ег3+ л
Ти3+ [25, 1061. При использовании узкополосного лазерного возбуждения
(см. ниже, раздел 3.15). позволяющего создавать необходимые условия для
1 Недавние исследования [490J показали, что каскадпые схемы могут быть также реализо-
ваны и с кристаллами Y3AI5Ois с примесью некоторых ТВ3+-ионов. Авторы работы [490]
зарегистрировали стимулированное излучение с длиной волны —2,94 мкм кристалла
Y3A15O12—Ег8+ па переходе 4/цА — 4А%.
2 В работе [112] были использованы кристаллы YA103—Ти3+, сенсибилизированные пе-
нами Сгз+.
8 Недавно был создан эффективный ОКГ на основе кристалла YA1O3 : Сг3+—Ти3+, ко-
торый функционирует по прямой каскадной схеме (3/4 —> 3НЪ v.- 3Я4 —> 3ff6) с уча-
стием перечисленных выше переходов [525J.
46
возникновения стимулированного излучения практически с любых мета-
стабильных состоянии ионов TR3+, список сред и активаторных ионов мо-
жет быть значительно расширен. Это может быть достигнуто применением
хорошо активирующихся кристаллов с непротяженным примесно-активным
фононным спектром, например трихлоридов или трибромидов иттрия,
лантана и редких земель. Подтверждением сказанного можно считать резуль-
таты, полученные Варшани [76], который получил стимулированное излу-
чение от кристаллов РгС13—Рг3* и РгВг3—Рг3* на переходе 3Р0—>-3-F2 (см-
рис. 3.16, б). Отсутствие эффекта насыщения выходной энергии генерации
при длительном времени жизни состояния 3F2 дало ему основание пред-
положить, что в системе РгС1я—Рг34- одновременно имел место и инфракрас-
ный индуцированный переход между уровнями мультиплетов 3F2 и, на-
пример, 3НЛ (штриховая стрелка на схеме). К сожалению, этот канал стиму-
лированного излучения не был исследован.
Наконец, отметим, что принцип «каскадности» (как первого, так и вто-
рого типа) может быть использован и для ускорения дезактивации долго-
живущих состояний ТВ.3+-ионов, являющихся конечными для индуциро-
ванных переходов и тем самым для устранения эффекта насыщения выход-
ной мощности генерации импульсных ОКГ, например ОКГ па основе кри-
сталлов с примесью ионов Ег3+, излучающих на переходе 4/м/г с
лг^2,7 мкм или YA103:Cr3+—Tu3+ (переход Хг 2,35 мкм).
Не исключена возможность, что в некоторых кристаллах с ионами Nd3+ при
генерации на переходах 4К х -► 4/И1.8>®у,для этих целей могут подойти шшы Ен3+.
3.6. Видимая генерация кристаллических ОКГ
с инфракрасным возбуждением
С каждым годом открываются и пристально исследуются самые разнообраз-
пые проявления кооперативных явлений в активированных системах. Эти
явления имеют важное значение и для физики кристаллических ОКГ. На-
пример, простейшие кооперативные процессы — миграция в смешанных
мпогоцентровых средах и передача энергии возбуждения в сенсибилизиро-
ванных кристаллах — позволили значительно повысить эффективность ОКГ.
Некоторые кооперативные явления открывают пути создания лазеров с новы-
ми принципами возбуждения. О них в этом разделе коротко и будет идти
речь.
Изучая кумулятивные процессы в активированных системах, П. П. Фео-
филов и В. В. Овсянкин [153—155] открыли явление, названное ими коопе-
ративной сенсибилизацией люминесценции. Суть этого явления ясна из
рис. 3.17, на котором показана схема видимой люминесценции ионов Ти®*
в кристалле CaF.2—YbF3 при возбуждении ИК-излучеиием в полосу погло-
щения ионов УЬ®+ (2F’)S -* 2F%). Согласно [155], процесс кооперативной
сенсибилизированной люминесценции в такой системе протекает по схеме
Д 4- Д ~Ь А 2/&тд —> Двозб ~Ь Двозб ~Ь А > Д Д Авозб *
—> Д -|- Д Ч- А )- A/va,
т. е. ионы Yb3+(fl) в результате поглощения фотонов с длинами волн
— 0,96 мкм (hvp) возбуждаются до энергии уровня 2К/£. Последующее взаи-
модействие двух возбужденных ИОИОВ Yb3+ (Двозб) приводит к кумуляции
энергии на одном из ионов Yb3+ с последующей передачей к иону Тп3+.
Возбужденный в результате этого процесса до энергии состояния *С4
(—21275 см"1) ион Тп3+(ЛВОзб) при переходе в основное состояние люми-
несцирует на волнах 0,47 и 0,67 мкм
Механизм возбуждения высоколежащих состояний ионов TR3* может
быть иным. Так, в работе Озеля [466] он интерпретируется как последова-
тельный перенос энергии, когда первый ИК-квапт переводит систему в неко-
торое промежуточное метастабильное состояние, откуда в результате погло-
щения второго кванта опа переходит па более высокий уровень.
47
Рис. 3.17
Схема кооперативной сенсибилизации лю-
минесценции ионов Ти8+ ионами УЬ8т при
инфракрасном возбуждении [155]
Рис. 3.18
Рабочие схемы ОКГ с НК-накачкой на ос-
нове кристаллов Ba(Y,Yb)2Fs
а — с ионами Ег8 ь;
б — с ионами Ноя1.
Генерация в видимом диапазоне цри участии
в возбуждении процесса кооперативной сенси-
билизации. Обозначения те же, что и на рис.
3.15 [31]
Пет сомнения, чго эти исследования во многом помогли Джонсону и Гу-
гепхейму, создавшим первые ОКГ на основе кристаллов Ba(Y, Yb)2F8 снопа-
ми Ег3+ и Но3+, итерирующие в видимом диапазоне с участием в процессе
возбуждения и ПК-квантов [31]. Рабочие схемы этих лазеров показаны на
рис. 3.18. Возбуждение видимой генерации осуществлялось ПК-излучением
импульсной Хе лампы. Для этих целей между криостатом с активным эле-
ментом и лампой устанавливался фильтр. В случае кристаллов с ионами
Ега+ фильтр пропускал излучение с?. > 6700 А, а с ионами По3+ с X Д>
>>6100 А. В первом случае (рис. 3.18, о) был зарегистрирован порог возбужде-
ния генерации на волне 6700 А (переход равный 195 дж,
и во втором (рис. 3.18, б) 635 дж (Хг = 5515 А, переход ®52 5/8). К сожа-
лению, конкретный механизм возбуждения высокоэнсргегнческих состоянии
в работе [311 по был определен.
Закапчивая этот раздел, отметим, что схемы возбуждения люминесценции
активированных кристаллов посредством кумулятивных процессов могут
оказаться весьма эффективными и для создания ОКГ, генерирующих в УФ-
участке спектра. Особенно здесь заманчиво использование мощного ИК-из-
лучения полупроводниковых ОКГ.
3.7.
Кристаллические ОКГ
с самоу множенном частоты генерации
В настоящее время известен ряд физических приборов, использующих сти-
мулированное излучение, в которых применяются нелинейные дисперги-
рующие вен[ества: генераторы оптических гармоник (умножение частоты),
48
устройства для модуляции и отклонения лазерного излучения, параметри-
ческие генераторы и т. д. В последние годы появились материалы, позволяю-
щие создавать ОКГ с самоумножением частоты, т. е. квантовые генераторы,
в которых роль нелинейного элемента выполняет сама активная среда. Пер-
вый такой ОКГ был создан на основе сегнетоэлектрического кристалла
LiNbO3, активированного ионами Ти3+ [156]. Его основное излучение, соот-
ветствующее переходу -> 3Нв на волне 1,8532 мкм, преобразовывается
самим же кристаллом LiNbO3 во вторую гармонику с волной 0,9266 мкм.
Мы не будем детально рассматривать нелинейные явлепия и их особенности,
обусловливающие генерацию оптических гармоник. По этим вопросам можно
найти все сведения в специальной литературе [157—161]. Здесь же, следуя
избранным путем изложения, остановимся только на тех аспектах, которые
необходимы для понимания работы ОКГ с самоумножением частоты.
В нелинейных кристаллах, находящихся в электромагнитных полях,
создаваемых ОКГ (особенно в режиме гигантских импульсов, характеризую-
щихся высокими значениями напряженности электрического поля), прояв-
ляются различные нелинейные эффекты, приводящие к возникновению излу-
чения на гармониках. Феноменологически эти явлепия можно описать при
помощи тензоров нелинейной восприимчивости, получаемых при разложении
тензора восприимчивости в ряд по величине напряженности поля,
«и (Е) = + xUkEk (го) + Ki}klEkEi (го), (3.5)
где Ху — тензор линейной восприимчивости среды; Xyfc — тензор нелиней-
ной восприимчивости среды, ответственной за генерацию второй гармоники;
Xyfci — аналогичный тензор, ответственный за третью гармонику; Ehtt —
составляющие напряженности поля основной волны.
В силу общих закономерностей в кристаллах, обладающих центром сим-
метрии, коэффициенты тензора Xyft равны нулю [161], вследствие чего эти
материалы оказываются непригодными для получения второй гармоники.
Для этого необходимо использовать кристаллы, у которых 0. Такими
средами являются пьезоэлектрические кристаллы, например кварц, КП.2РО4
(KDP), LiNbO3 и др. [160, 161].
Интенсивность генерации второй гармоники характеризуется коэффициен-
том преобразования, который можно выразить через отношение x,jfc-'xy.
Из выражения [3.5] следует, что эффективность преобразования энергии
излучения во вторую гармонику зависит как от величины х^к, так и от на-
пряженности поля Е основной волны. Известно, что достижение высоких
плотностей поля сопряжено с трудностями, связанными с возникновением
самопробоя, приводящего к разрушению кристалла. Поэтому желательно
иметь соединения с высоким значением коэффициента преобразования.
Исследования показали, что при определенных условиях в нелинейных
кристаллах коэффициент преобразования можно увеличить за счет правиль-
ного подбора направления распространения основной волны и волны второй
гармоники относительно оптических осей кристалла. Из теории известно
[157, 158], что
sin2 —
/(2го)«Р(го)^Л; (3.6)
здесь 7/со) и I (2со)—интенсивности гармоник; Д — ~ (п10— тг2ш) — вол-
новая расстройка, обусловленная дисперсией, и «2Сй - показатели пре-
ломления среды па частоте со и 2со, с — скорость света; I - - длила
кристалла. При А = 0 интенсивность 7(2со) будет пропорциональна Z2.
Такие направления, на которых пы и п2<й равны (т. е. фазовые скорости г*$
распространения электромагнитных волн на частоте основной и второй гар-
моник одинаковы), в пьезоэлектрических кристаллах имеются. Как известно,
в одноосном кристалле фазовые скорости двух монохроматических волн
с одинаковой частотой могут быть различными из-за поляризации. Так,
49
Рис. 3.19. Волновые поверхности в кристалле KDP
а — по направлению оптической оси;
б — по направлению синхронизма
для необыкновенной волны фазовая скорость зависит от направления рас-
пространения ее в кристалле.
Обратимся к рис. 3.19, а. На нем изображена пластина из кристалла
К1)Р, вырезанная таким образом, что главная оптическая ось ориентирована
вдоль оси z. Буквой О обозначен точечный источник света. В случае моно-
хроматического излучения с частотой to в кристалле будут распространяться
две волны. Фронт обыкновенной волны — сферический, т. е. фазовые ско-
рости по всем направлениям одинаковы. Фронт же необыкновенной волны—
поверхность эллипсоида вращения. Показаны волновые поверхности от
монохроматического источника, расположенного в той же точке О, но имею-
щего частоту излучения 2со. Видно, что в направлениях, образующих конус
с вершиной в точке О и углом 0О, п0 (to) = пн (2о), а следовательно, и фазо-
вые скорости Гф (<в) = Гф (2<о).
Для опытов по умножению частоты, как видно из формулы (3.6), пред-
ставляющей собой условие синхронизма, пластину из монокристалла необ-
ходимо вырезать так, как показано на рис. 3.19, 6. В этом случае условия
для перевода энергии основной волны во вторую гармонику будут наиболее
благоприятными. Если же это направление выбрано произвольно, то интен-
сивность второй гармоники будет зависеть от длины кристалла, и может
случиться, что на выходе она окажется равной пулю. ОКГ с самоумноже-
нием частоты работает так же, как’обычпый генератор, с той лишь разницей,
что в пем появляются дополнительные потери, связанные с переносом энер-
гии из основной волны во вторую гармонику. Для ОКГ с самоумножением
частоты целесообразно сразу синтезировать кристаллы с нужной ориента-
цией с таким расчетом, чтобы направление наибольшего синхронизма сов-
ладало с их геометрической осью.
Как уже отмечалось, первый ОКГ с самоумножением частоты был создан
па основе оптически положительного (ин по) сегнетоэлектрического кри-
сталла LiNbO3 — Tns+ (пространственная группа Cqv — /?3с) [1561. Генера-
ция на этом кристалле возможна только при низких температурах, так как
опа происходит по чстырехуровневой рабочей схеме с низко расположенным
конечным уровнем (переход 5667 емг1 SH4 —>3Нв 271 см~г). Получение второй
гармоники с применением этого кристалла возможно только для излучения,
имеющего сг-поляризацню (Е _[_ с) и связанного с обыкновенной волной.
Па рис. 3.20 показаны спектры люминесценции кристалла LiNbOs—Tu3+,
соответствующие переходу 3Н4 -у 3Hs и полученные при температуре 77° К
для двух поляризаций. Линия, на которой был зарегистрирован эффект
стимулированного излучения, показана стрелкой. Как видно, она принад-
лежит а-спектру, что позволило авторам работы [156] получить одновремен-
но и вторую гармонику.
Наибольший интерес представляют ОКГ с самоумножением частоты
на основе кристалла LiNbO3, активированного ионами Nds+. Во-первых,
50
5780 5550 5540 5470 5500 5780 5050
V, CM~f
Рис. 3.20. Спектры поляризованной люминесценции попов Тп3+ в кристалле Li\hO3>
соответствующие переходу SZZ4 —» 3Не при Т = 77° К
Стрелкой отмечена^линия, связанная с генерацией [1561
его работа возможна при комнатной температуре 134, 162, 163] и более высо-
кой; во-вторых, его излучение, связанное с переходом 4F3;2 —> лежит
в области 1,08 мкм и в случае преобразования во вторую гармонику будет
соответствовать зеленому участку спектра волн. Первый ОКГ на основе
кристаллов LiNbO3 — Nd3+, обладающий низким порогом возбуждения
при 300° К, был создан авторами работы [162]. Его излучение, как видно
из рис. 3.21, соответствует л-моляризапии (Е ][ с) н связано с переходом
Рис. 3.21. Спектры поляризованной люминесценции ионов Nd3b в кристалле LiNbO3
(переход Ч?'3[£ —> 4Д^2) при Т = 300° К (а), схема кристаллического рас-
щепления мультиплетов 4F3ft и (б) и высокотемпературные спектры
стимулированного излучения обычного ОКГ и ОКГ с КАС (в)
Положения уровней на схеме даны в ем-1, а переходы между ними — в А. Жирными
стрелками обозначены индуцированные переходы. Линии спектров и переходы на схеме
имеют связующую нумерацию. Стрелкой указана реперная линия с Хр ~ 10 561 А
51
Таблица 3.4. Спектроскопические и генерационные свойства активированных
сегнетоэлектриков
Кристалл Прост ранственная группа Активатор- пый ион Температу- ‘нн -ИОН ВНИ1ГД1 * Ориентация Поляриза- ция Литература
LiNbOs CL - Юс Nd3+ 300 1,0846 с | F л |162]
300 1,0933 ctl F с (163J
300 1,3745 с I F — [8SJ
300 1,3870 с 1| F — [89]
Ноз+ 77 2,0786 с II F G [156]
Тп3* 77 1,8532 Z_cFm&° О * [156]
(’aw,25Bao,7a(N Ъ0з)г ])}^к — РЩтпт Nd8+ 300 1,062 — - [156]
Gd3(\IoO4)3 С5с - РЬп2 Nd8* 300 1,0701 с л F - [164, 166]
П( [учена вторая гармоника с ). = u.9266 aikai
11 254 см~1 lF3,z + 4»^ 2034 с.и1 (линия А с Хг = 10 846 А). В работе
Ц63] был использован кристалл LiNbO3 — Nd3+ другой ориентации, который
при 300° К позволил зарегистрировать стимулированное излучение на волне
1ИПШ1 Б с 2,г 10 933 А, обусловленное переходом 11 254 см~г 4/п.-2
2107 г.н-1. Излучение на этой линии соответствует обыкновенной волне,
что является необходимым для получения второй гармоники.
Некоторые спектроскопические и генерационные свойства лазерных ак-
тивированных сегнетоэлектриков, пригодных для создания рассмотренного
гнил ОКГ, приведены в табл. 3.4 [164, 165].
3. 8. ОКГ с комбинированны чи активными средами (ОКГ с К АС)
К идее управления спектром излучения твердотельных ОКГ, а также иссле-
дования процесса миграции возбуждения в разупорядоченных лазерных
средах путем внесения в оптический резонатор «селективного усиления»
независимо пришли автор настоящей монографии] и Дешазер [26—30].
На основе рассмотренного ими принципа вносимого селективного усиления
первым были предложены и реализованы ОКГ с комбинированными актив-
ными средами [26—28], вторым — генераторы с внутренней1 и внешней
«инжекцией» в резонатор ОКГ узкополосного излучения [29, 30]. В ОКГ
с НАС превалирующая добротность па необходимой частоте создается фор-
мированием желаемого контура усиления путем подбора нескольких комби-
нирующих сред с соответствующими спектрами люминесценции. Это дости-
гается тем, что в этом новом типе квантовых генераторов, в отличие от обыч-
ных ОКГ в оптическом резонаторе, устанавливается несколько разнотипных
активных элементов с своими системами накачки (рис. 3.22, с).‘
Комбинирующими средами для ОКГ с КАС могут быть не только кристал-
лы и стекла с примесью одноименных или разноименных иопов, но также
п неорганические жидкости, например типа РОС13 [167], или другие типы
активных лазерных веществ. Наибольший интерес представляют ОКГ
1 ОКГ с внутренней «инжекцией» узкополосного излучения в его оптический резонатор
автор работы [291 назвал «составным генератором» (composite oscillator).
52
с КАС, состоящие из кристаллов простого типа, активаторные ионы в кото-
рых, как уже отмечалось выше, образуют прсимуществопио один тип цент-
ров, например кристаллы Y3A]SO12 — Nd3+, YAIO3 - Nd3 и др. 19, 10],
и лазерных сред, отличающихся многообразием центров люминесценции,
например смешанные фторидные кристаллы, стекла, неорганические жидко-
сти [6—8, 22, 70, 73, 74]. Первый тин лазерных кристаллов обычно характе-
ризуется достаточно узкими (3—15 см~г при 300° К) и однородно уширенны-
ми линиями люминесценции (при 300е К и более высоких температурах).
Второй тип сред имеет неоднородно уширенные полосы люминесценции,
представляющие собой суперпозицию линий, принадлежащих множеству
близких по структуре центров. Эти вещества обладают широкими полосами
люминесценции, достигающими иногда несколько сот смг1. Несмотря на то
что ОКГ с КАС и составные генераторы с «инжекцией» узкополосного излу-
чения используют, как уже отмечалось выше, один и тот же принцип «вноси-
мого селективного усиления» 14, 5], они имеют и существенное отличие,
Рис. 3.22
Блок-схемы спектрально уп-
равляемых ОКГ с КАС(а), ОКГ
с «впрыскиванием фотонов» (б)
и ОК Г с дисперсионными опти-
ческими резонаторами (в)
1, S — зеркала резонатора;
з, 4 — разнотипные активные сре-
ды;
5 — светоделителыгая пластин-
ка;
6 —диафрагма;
7 — ослабитель;
S — поляризатор;
9 — излучение от внешнего ис-
точника;
iv ч 11 — поворотные интерферо-
метр-селектор и призма
которое касается, главным образом, свойств их активных сред. Если в ОКГ
с КАС комбинированная среда формирует контур усиления, обобщающий
люминесцентные свойства разноименных веществ, то активные среды состав-
ных ОКГ практически не утрачивают [29, 30] своих индивидуальных люми-
несцентных качеств.
В связи с тем что принцип работы ОКГ с КАС такой же, как и обычных
генераторов, па нем мы подробно останавливаться не будем, а рассмотрим
только условие для возникновения в них стимулированного излучения.
Для упрощения проанализируем такую схему ОКГ с КАС (рис. 3.23), у кото-
рой оптический резонатор, образованный плоскопараллельными зеркалами
с коэффициентами отражения и Я2> заполнен комбинированной средой,
представляющей собой два последовательно установленных кристалла рав-
ного поперечного сечения s и с длинами lt и /2. Предположим, что в системе
также отсутствуют другие отражающие поверхности и что кристаллы имеют
разные люминесцентные характеристики. Анализ свойств такой системы
проведем, следуя путем [60]. Плотности потоков, распространяющихся от
/?! и /?2 и обратно, обозначим J\ (z) и /2 (z) соответственно. Величины пото-
ков, распространяющихся через сечение комбинированного стержня, тогда
будут sJ\ (z) и s/2 (z). Дифференциальные уравнения, описывающие измене-
53
пие sJ(z) на отрезке dz при распространении этих потоков в двух противо-
положных направлениях в условиях усиливающей среды, записываются
в виде:
£?Jl(z)= (|«i(z) — pj(z)| + I«2(z) —p'(z)]} Ji(z)dz,
dJz (z) = — {[oti(z) — p' (z)] + [a2 (z) — p'fz)]} J2'(z)dz.
При интегрировании уравнений (3.7) необходимо учитывать условия,
связанные с отражением потоков от зеркал. Эти условия в отсутствии
Рис. 3.23
Аксиальные потоки в стержне
с плоскопараллельными тор-
цами, составленном из двух
разнотипных лазерных сред
внешних источников излучения па частоте генерации имеют вид
Л (0) = Я,Я2 (0), Л (Я) = Я.Д, (Я). (3.8)
Интегрируя (3.7) от z = 0 до z -= £, получим
Л (Я) = J1 (0) ехр 5 {[a, (z) — р^ (z)] + [о, (z) — р'2 (z)]}dz,
l (3-9)
Л (Я) = J2 (0) ехр — {[«J (z) — p', (z)j + [a2 (z) — pj, (z)]} dz.
0
Во втором уравнении знак минус перед фигурной скобкой указывает, что
направления потока Z2 и оси z противоположны. Теперь обозначим
L
Р = exp (|а, (z) — р' (z)] + [а2 (z) — р' (z)J} dz. (3.10)
О
Тогда (3.9) можно записать в более простом виде:
/1 (€) = Л (0) Р, J2 (L) = J2 (0)/Р. (3.11)
В рассматриваемом резонаторе при 7?i= /?2 усиление обоих потоков,
определяющееся величиной Р, должно быть одинаковым. Действительно,
Л(М А(0) р
Л(0) Л(£)
В работе 160] показано, что в режиме стимулированного излучения уси-
ление пе зависит от параметров уравнения (3.7) и однозначно определяется
граничными условиями, которые накладывают на поле внутри генерирующей
среды жесткие ограничения. Уравнения (3.9) совместно с независимыми от
них выражениями (3.8) образуют систему уравнений относительно четырех
неизвестных Ji (0), (L), J2 (0) и /2 (£):
J1 (0) - «1Л (0) = о, J2 (L) - P2J, (L) = 0,
Л(Я)-яя1(0) = о, Л(Ь)-р-Л(0)= .о-
(3.12)
Получение отличного от нуля решения (3.12) возможно только в случае
выполнения равенства
р=
(3.13)
54
которое с учетом (ЗЛО) превращается в следующее:
У/?1Л2 ехр {К (?) — р' (?)] + [Яг (?) — р' (?)]) dz = 1
о
или
Ц h
VBiH2 е.хр1«1(г) —piWld?+5 [a2(z) — pj(?)l dz} = 1. (3.14)
Вводя средние коэффициенты усиления и средние коэффициенты потерь
«1= ai(z) dz, pi = p^(z)dz,
о о
г, _ к
«2= ~^-ja2(z)dz, р2 = i^p’(?) dz,
выражение (3.14) можно записать в виде
7717?2 ехр 2 {[<Xi — pi] li + [eta — р2] 1%} = 1 • (3-15)
При J?i ~ 1 в стационарном режиме условие возпнкповения стимули-
рованного излучения в ОКГ с КАС па частоте vc окончательно примет сле-
ду ющий вид:
R ехр 2 [(зе1Д Ai — рх) -Ц- (5й2ДЛг2 — Рг) М„г = • (3.16)
Если потери в использующихся средах одинаковы и слабо зависят от
длины волны, то контур кривой усиления ОКГ с КАС будет определяться
суперпозицией их спектров люминесценции. Интенсивности пиков в таком
суммарном спектре люминесценции будут зависеть как от длин активных
элементов, так и от их парциальных мощностей возбуждения. Другими слова-
ми, подбором I и индивидуальных энергии накачки можно создавать прева-
лирующее усиление па желаемой частоте в пределах частотного диапазона
спектров люминесценции комбинирующих сред и возбуждать па ней генера-
цию.
Проиллюстрируем работу ОКГ с КАС на примере использования просто-
го кристалла Y3AI5O12 — Nd3+ в сочетании со смешанной фторидной систе-
мой cc-NaCaYF6 — Nd3+ или с неодимовым стеклом марки ЛГС-1, или с неор-
ганической жидкостью РОС13 — Nd3+. На рис. 3.24 показаны спектры люми-
несценции перечисленных сред, соответствующие основному переходу
>- На этом рисунке представлена также эмпирическая схема
кристаллического расщепления состояний 4Fy2 и 4Z.i/a ионов Nd3+ в кристал-
ле Y8A150i2 с указанием люминесцентных и индуцированных переходов.
Для удобства сопоставления проведена связующая нумерация всех линий
спектра люминесценции ¥3А15012 — Nd3+ и переходов на схеме (такой прием
мы будем использовать в аналогичных случаях и в дальнейшем). Как видно,
линии спектра граната узкие, в то время как РОС13 — Nd3+, a-NaGaYFe —
Nd3* и неодимовое стекло характеризуются сравнительно широкими поло-
сами люминесценции. В обычных схемах ОКГ при небольших энергиях па-
качки кристалл ¥3А15012—Nd3+ при комнатной температуре генерирует
па волне 10641,5 А (9398 елг1) линии А [168], которая обусловлена переходом
с верхней штарковской компоненты состояния В случае же ОКГ с КАО
ла основе Y3AI5Ol2 — Nd3+ (300° К) + a-NaCaYFe — Nd3* (300° К) стиму-
лированное излучение возникает также и на волне 10 615 А (9421 смг'1)
линии Б, связанной с переходом 11 423 смг1 *Р>/2 -> 2002 еж-1. Если
комбинированная среда будет состоять из Y3A15O12 — Nd3* РОС13 —
— Nd3*, то при определенных условиях возбуждения генерация возможна
и па волне 10 521 А (9505 смг1) линии В (переход 11 507 смг1 Чп/Я
2002 смг1) [167]- Результаты анализа спектров генерации этих ОКГ позволи-
56
fn к £57897077
a: I — смешанная фторидная система a-NaCaYFe—
Nd3+;
II — кристалл YSA16O,2 — Nd®+;
III — неодимовое стекло марки ЛГС-1;
IV — неорганическая жидкость РОС13 — Nd3-*-;
б — кристалл YeAl6O,2 — Nds+.
Остальные обозначения те же, что ина рис. 3.21
Рис- 3.24. Спектры люминесценции —* 4Ai/s) при Т = 300° К (а) и схема криста.т
лнческого расщепления мультиплетов 4.Fa, 11 4ЛгЕ ионов Nd34- {б)
ли с высокой точностью определить расщепление метастабильпого состояния
ионов Nd3+ в Y8A1SO12, которое при 300° К можно считать равным 84 +
- ]- 0,3 см-1.
Прежде чем переходить к рассмотрению других применений ОКГ с KAG
при спектроскопических исследованиях активированных кристаллов, ука-
жем, что энергетические свойства этого типа квантовых генераторов (см.
рис. 3.25) будут описаны ниже.
Взаимодействие примесных ионов с колебаниями кристаллической решет-
ки проявляется, например, в температурном смещении спектральных линий
и их уширении, в изменении вероятностей безызлучательных переходов
и в появлении в оптических спектрах электронно-колебательных спутников.
Изучение этих проявлений электр он-фононного взаимодействия имеет
принципиальное значение и для квантовой электроники, так как это взаи-
модействие определяет многие основные спектроскопические характеристики
кристаллических лазерных сред. Среди многих разработанных методов
спектроскопии стимулированного излучения [4, 5] метод с использованием
ОКГ с КАС занимает особое место. В этой связи вернемся опять к результа-
там исследования кристалла Y8AI5O1E — Nd3+ в схеме обычного ОКГ и гене-
ратора с КАС. Па рис. 3.26 демонстрируются спектры стимулированного
излучения кристалла Y3AI5012 — Nd3+, полученные в широком интервале
температур от 77 до —850° К.
Видно, что спектры генерации обычного ОКГ содержат сведения о пове-
дении только двух линий стимулированного излучения — А от 130 до
— 850° К и В от 77 до —300° К. В спектрах генерации ОКГ с КАС информа-
ция, как видно, богаче — расширен диапазон температур возбуждения линий
А и Б и получены дополнительные сведения об их температурном поведении.
Здесь уместно отметить, что люминесцентный метод, который обычно исполь-
зуется в такого рода экспериментах из-за температурного уширения липин
и их наложения, ие позволяет проникнуть в область высоких температур
[1701. С использованием приведенных результатов удалось провести интер-
претацию температурного смещения этих линий генерации, что в свою оче-
56
редь позволило сделать заключения о приместно-активных в электрон-
фонопном взаимодействии колебательных модах кристалла Y3A15O12 [38].
Метод ОКГ с К АС был также применен и для возбуждения новых не
наблюдавшихся в схеме обычного ОКГ линий генерации кристаллов
YV04 — Nd3* [167, 171], LaF3 — Nd3* [37], YA103 — Nd3* [10], LiNbO3 -
—Nd3*[34] и др. Использование этого метода при анализе спектральных свойств
кристалла YVO4 — Nd3* было насущной необходимостью. Вызывалось это
Гис. 3.25. Зависимости Ет (п), где п — Ее^1Еп (а) и спектры стимулированного излу-
чения ОКГ (б)
I — ОКГ с КАС; II — ОКГ на основе стекла ЛГС-1; III — ОКГ на основе кристалла
Y8AIsO12 — Nd84-. Реперная линия Лр «10 561А
тем, что расщепление мстастабильного состояния 4Л/2 при 300° К составляет
около 14 слг1. А эта характеристика прямым образом связана с параметром
Л? кристаллического поля | | = | ЕЕ / 6ct |, где а — константа эквива-
лентных операторов. Так как обычные спектроскопические методы вносят
ошибку порядка 2—5 еле1, при малой абсолютной величине ЕЕ (^F^) пара-
метр А^, будет определен с большим разбросом, что в конечном итоге затрудни
ло бы подбор других констапт потенциала кристаллического поля. Исполь-
зование ОКГ с КАС позволило определить расщепление терма с точ-
ностью до 0,2 елГ1.
Аналогичные спектральпо-генерационные исследования были проведены
с лазерным сегнетоэлектрическим и сегнетоупругим кристаллом Gds(Mo04)3—
— Nd3* [464—166]. Спектры люмипесцепции этого кристалла, получен-
ные лрн 300° К и связанные с переходом 4Fa/, —> 4Zu;g, демонстрируются на
рис. 3.27. В связи с тем, что активированные кристаллы Gd2(Mo04)3 характе-
ризуются доменным строением, в обычном ОКГ получение стимулирован-
ного излучения возможно только с образцами нулевой ориентировки (F j] с).
Этому случаю соответствует спектр люмипеецшщии / па рис. 3.27. Как
и следовало ожидать, в схеме обычного ОКГ при 3(Ю° К стимулированное
излучение было получено на самой интенсивной линии люминесценции —
линии А с Zr = 10 701 А (9345 см-1), соответствующей переходу 11 355 см~1
4Гз/г711/^010 слс1. Спектры генерации этого кристалла также показаны на
рис. 3.27. Получение однородных образцов Gd.2(Mo04)3 — Nd3* 90-ной
ориентировки (F | с) пока затруднено. Это обстоятельство является препятст-
вием для получения генерации па лилии Б, которая в этом случае в спектре
люминесценции по интенсивности превалирующая. В работе [1G6] эта труд-
ность преодолена применением ОКГ с КАС на основе Gd2(Mo04)3 — Nd34
(F | с, 300° К) -j ЛГС-2 (300° К). Как видно из рис. 3.27, этот геперагор
уже излучает на линии Б с Аг == 10 606 А (9429 е.%’1), обусловленной
переходом 11 Зэа с.%-1 4А^-»-41ид 1926 с.и-1.
Как следует из рис. 3.28, метод ОКГ с КАС оказался весьма эффективным
и при изучении стимулированного излучения кристалла YAlOy — Nd:‘F [10|.
57
Рис. 3.26. Температурные спектры стимулированного излучения (переход »
обычного ОКГ и ОКГ с КАС на основе кристалла Y3AI5O12—Nd3+)
Реперная линия Хр » 10 561 А
15 сочетании с неодимовым силикатным стеклом марки ЛГС-2 алюминат ит-
трия при 77° К генерирует на частотах двух линий В и Г. При комнатной
температуре спектр стимулированного излучения этого кристалла в комби-
нации с фторидной системой LaF3 — SrF2 •— Nd8* содержит четыре линии
А, Б, В и Г.
Сочетание высокотемпературного метода спектроскопии стимулирован-
ного излучения [32, 34] с методом OKI1 с КАС было использовано автором для
исследования генерационных свойств нелинейного кристалла LiNbO3 —
Nd3* [34]. Вернемся к рис. 3.21, где наряду с поляризационными спектрами
люминесценции демонстрируются спектры стимулированного излучения
и эмпирическая схема кристаллического расщепления мультиплетов
58
Рис. 3.27. Спектры поляризованной люминесценции ионов Nd3* (4^з/, 47u»t)
в кристалле Gd2(MoO4)3 при Т = 300° К (а), схема кристаллического рас-
щепления мультиплетов 4Р3д и (б) и спектры стимулированного излу-
чения (в)
Генерация изучалась в схеме обычного ОКГ и ОКГ с КАС о использованием стекла
ЛГС-2. Прямая скобка на спектрах люминесценции показывает расщепление мультипле-
та *-Ра/г Остальные обозначения те же, что и на рис. 3-21
и 4/н/2 активаторного иона. Из них видно, что в ОКГ с КАС па основе
LiNbOg — Nd3+ и неодимового стекла марки ЛГС-2 (300° К) было обнару-
жено стимулированное излучение и на линии В с 1Г = 10 794 А (9265 слг-1).
Эта линия, обусловленная переходом И 254 слт1 4F^^- 41»>, 1989 елг1,
в экспериментах с обычными ОКГ не возбуждается.
Метод ОКГ с КАС также весьма эффективен и при исследовании генера-
ционных свойств простых кристаллов с неоднородно уширенными линиями
люминесценции при низких температурах, например кристаллов типа
Ca(NbO3)2 с примесью ионов ТВ®+. В этом соединении при замещении ионами
TR3+ ионов Са2+ могут образовываться несколько близких по структуре акти-
ваторных центров, так как компенсация избыточного заряда может осу-
ществляться несколькими способами. Действительно, в спектрах люмине-
сценции кристаллов Ca(NbO3)2 — Nd3*, выращенных расплавным методом
без дополнительной компенсирующей примеси, рядом с интенсивными ли-
ниями, принадлежащими основному центру, при низких температурах наб-
людаются слабые сателлиты. Эти спутники принадлежат центрам, анализ
которых весьма затруднен. В обычных схемах ОКГ стимулированное излу-
чение кристалла Ca(NbO3)2 — Nd3* [172, 173] связано с линией основного
центра (4F»h —> 4/и/Е) с Х,г = 10 615 А (9421 ель-1) при 300° Кис Хг = 10 612 А
(9423 см-1) при 77° К (рис. 3.29). Другие активаторные центры себя в гене-
рации не проявляют. Видимо, это связано с тем, что они передают энергию
возбуждения основному центру, условия для возникновения генерации
у которого более благоприятные. Использование ОКГ с КАС на основе кри-
сталла Ca(NbO3)2 — Nd3*, находящегося при 77° К, и стекла ЛГС-2 (300 К)
пли смешанной фторидной системы BaF2 — LaF3 — Nd3+ (300° К) привело
к возбуждению трех новых индуцированных переходов А\_3, которые нельзя
приписать основному центру. Их длины волн генерации следующие:
59
J’iic. 3.28. Схемы кристаллического расщепления состояний 4/'’з.'г 11 4Л1<2 ионов Nd3*
в кристалле YA1O3 п связанные с ними спектры генерации
Генерация изучалась в схеме обычного ОКГ и ОКГ (ГК АС, 7 = 77 и 300° К. Обозначе-
ния тс же, что и на рис. 3.21
10 <>14 А (9421 c.w-1), 10 G26 А (9411 слГ1) и 10 588 А (9444 еле-1). Эти линии
отчетливо видны па спектрах. Приведенный пример хороню иллюстрирует
возможности метода ОКГ с КАС для изучения генерационных свойств таких
активаторных центров, которые спектроскопически в обычных условиях
не проявляются.
Метод ОКГ с КАС оказывается плодотворным и при исследовании явле-
ния миграции энергии возбуждения по активаторным центрам одноименных
ионов в лазерных кристаллах, характеризующихся неоднородно уширенны-
ми линиями оптических спектров [28—30]. Это явление на протяжении дли-
тельного времени привлекает внимание многих исследователей (см. [123]),
поскольку оно определяет ряд основных параметров ОКГ и лазерных уси-
лителей, в которых используются такие вещества. С другой стороны, это
явление представляет и самостоятельный интерес. Экспериментальные оцен-
ки скорости (или вероятности) миграции чаще всего проводятся в режиме
стимулированного излучения. Точность таких опенок невелика. Действи-
тельно, в ОКГ на основе таких сред может возникнуть, например, такая
ситуация, при которой запасенная энергия возбуждения в капал стимулиро-
ванного излучения будет поступать посредством «индуцированной» дезакти-
вации метастабильного состояния, так как для Л-го центра вероятность инду-
цированного излучения на частоте vr будет определяться плотностью потока
J (vr) и величиной €!<, т. е. J (vr) а*. И совершенно не исключаются случаи,
когда вероятность индуцированного излучения может быть сравнима
с вероятностью миграции. Это хорошо подтверждается данными работы [1741
по изучению некоторых свойств ОКГ с КАС и многочисленными исследова-
ниями лазерных усилителей сверхкоротких импульсов, а также результата-
ми работы [175].
Закапчивая описание возможностей ОКГ с КАС, остановимся на их при-
кладном аспекте. Одной из проблем квантовой электроники, от решения
которой зависит широта применения кристаллических ОКГ в науке и технике,
является расширение спектра частот генерации. Эта задача решается t в <ic-
noBiioxf путем поиска новых активных сред. Однако, используя свой много-
летний опыт в этой области, мы должны лривначь, что этот путь достаточно
тернист. Причем трудность заключается не столько в поиске кристалличе-
ской среды с новыми спектральными свойствами, сколько в поиске среды
с высокими энергетическими показателями. Как следует из табл. 1.1—1.5,
со
Рис. 3.29. Температурные спектры стимулированного излучения кристалла Ca(NbO3)2
—Nd3+, связанные с переходом —> 4/u^
Схема обычного ОНГ и ОКГ с НАС. Реперная линия я= 10 561 А
число кристаллических ОКГ уже приближается к 200 и частоты их излуче-
ния расположены в широком диапазоне. К сожалению, лини. немногие из них
находят широкое практическое применение (рубин, Y3AJ5O12 и YAIO3 с иона-
ми Nd34' и кристаллы CaF2 — Dy2+), остальные же из-за неудовлетворитель-
ных энергетических параметров являются пока только объектами лабора-
торных исследований. Создание ОКГ с КАС (26—28 J существенно облегчает
решение указанной проблемы, поскольку оно позволяет значительно рас-
ширить список частот генерации, используя уже известные кристаллы,
обладающими паилучшмми энергетическими характеристиками.
Для разъяснения этого рассмотрим опять свойства ОКГ с КАС па основе
Y3Al&013 — Nd3* (300° К) и неодимового стекла ЛГС-1, вернувшись
к рис. 3.25, где также приведены грн зависимости Ег (Ерозо.'Еп). Нижней
наклонной прямой соответствует случай, когда возбуждается только один
кристалл граната. Эффективность генерации в этом случае низкая. Возбужде-
ние одного стекла приводит к зависимости, представленной на рисунке и роме-
61
жуточпой наклонной линией. Рядом с зависим остями Ег (-Ёвозб/^п) для
пояснения приведены соответствующие каждому случаю спектры стимули-
рованного излучения. Гранат излучает на одной узкой линии, а спектр гене-
рации стекла представляет полосу шириной около 70 см~1 и эффективность
его генерации гораздо выше. При возбуждении всей комбинированной среды
зависимость Ег (Евоз^!Еп) характеризуется наибольшей крутизной. При
этом почти вся энергия генерации сосредоточена в чрезвычайно узкой поло-
се (~1 СЛ4-1) линии А кристалла Y3A15O12 — Nd3-*’.
Аналогичные результаты были получены и при изучении многих других
пар комбинирующих сред [26—28}. На основании этого можно заключить,
что ОКГ с КАС обладают, с одной стороны, спектральным составом генера-
ции и порогом возбуждения, присущими простым кристаллам, а с другой —
достаточно высокой эффективностью, свойственной средам с многообразием
активаторных центров. Если сопоставить эти качества с параметрами обыч-
ных ОКГ, то по сравнению с генераторами на основе веществ первого типа
мы имеем повышение эффективности, а по сравнению с ОКГ на основе сред
второго типа — значительное увеличение спектральной яркости и частичное
снижение порога возбуждения. Таким образом, в ОКГ с КАС вещества с мно-
гообразием активаторных центров являются как бы накопителями энергии
возбуждения. Отметим, что этот принцип получения стимулированного излу-
чения может найти применение и в мощных лазерах, использующихся в экс-
периментах по получению высокотемпературной плазмы.
Во всех рассмотренных выше примерах комбинированная среда созда-
валась простым кристаллом в сочетании с одним из типов лазерных соедине-
ний, характеризующихся разупорядоченностью строения и многообразием
активаторных центров. В этих случаях кристаллооптические свойства всей
КАС определялись только параметрами простых кристаллов, так как стекла,
смешанные фторидные системы 1 и неорганические жидкости оптически изо-
тропны. Проведенные исследования ОКГ с КАС на основе анизотропных одно-
именных кристаллов с различной ориентацией кристаллографических (иног-
да такие ОКГ называют составными) осей относительно геометрической ла-
зерной оси выявили новые возможности активированных кристаллов, кото-
рые позволяют создавать ОКГ с управляемыми температурой спектральными
и поляризационными характеристиками [176]. Некоторые свойства состав-
ных лазерных сред также рассмотрены в работе [177]. Особенность такой
комбинированной среды состоит в том, что она обладает сложными кристал-
лооптичсскимп свойствами, изменяющимися при нагревании или охлажде-
нии одного пли сразу всех кристаллов 2 *. В случае простых кристаллов
с примесью TIV’-iiohob, характеризующихся множеством интенсивных
лпний люминесценции, это может приводить к эффектам температурной пуль-
сации и мпогочастотной генерации [176]. Исследования также показали, что
эти явления могут наблюдаться и тогда, когда используется один кристалл,
состоящий из несколько разориентированных участков. В качестве примера
такого случая приведем спектры стимулированного излучения ОКГ на осно-
ве ромбического кристалла YA1O3 — Nd3+ (пространственная группа D™ —
РЬтгт}, которые показаны на рис. 3.30. Видно, что для данного образца
YA10g — Nd3+, обладающего указанными выше свойствами, при изменении
температуры от 77 до 613° К, генерация возможна на восьми переходах.
Результаты идентификации зарегистрированных с этим образцом линий
стимулированного излучения штарковским переходам между состояниями
4F , и 4Zii-. будут показаны ниже. Кроме чисто научной ценности данного
метода, позволяющего получать сведения о температурном поведении уров-
1 Не все смешанные фторидные системы принадлежат кубической сингонии (см. [6—8]).
2 Поворот плоскости поляризации с температурой описывается известным выражением
6<р ~ 2nlbn(T)i'k, где I — протяженность оптической среды, X — длина волны излуче-
ния и — температурное изменение показателя преломления. При значениях
I = 0,2 см, К = 10-4 см и &п (?') — 5*10-6 для поворота плоскости поляризации па
угол бд> = п достаточно изменить температуру кристалла приблизительно на 100°.
62
ней активаторного иона, ОКГ на основе сред с сложными кристаллооптиче-
скими свойствами должны представлять и прикладной интерес.
Препятствием для широкого применения метода ОКГ с КАС для анализа
штарковской структуры уровней активаторных ионов является ограничен-
ность выбора генерирующих веществ, который затрудняет создание комби-
нированной среды со всеми необходимыми спектральными параметрами.
Эту трудность при определенных условиях можно преодолеть применением
ОКГ с «инжекцией» узкополосного внешнего излучения, блок-схема которого
была показана на рис. 3.22, б [29, 301. Свойства такого ОКГ рассмотрим на
примере, приведенном в работах [29, 301. В экспериментах авторов этих работ
I БД Г А Ж 3 Е
Рис. 3.30
Температурные спектры сти-
мулированного излучения
ОКГ на основе кристалла
YA1O3—Kd3+ соответствую-
щие переходу ?
Реперная |линия_БЛр ~ 10 561 А
63
активной сре joii служило неодимовое стекло, стимулированное излучение
которого не поляризовано и имеет Avr около сотни см-1. При внесении в резо-
натор светоделнтольной пластинки 5, для осуществления связи с внешним
ОКГ излучение стекла становится частично поляризованным при прежнем
спектральном составе. 11, наконец, если в оптический резонатор инжекти-
ровать полностью поляризованное излучение внешнего ОКГ на основе ани-
зотропного кристалла (например CaW04 или LaF3 с примесью ионов Nd3r),
то неодимовое стекло практически полностью перенимает свойства излучения
внешнего генератора [29, 301- В связи с тем, что в оптическом резонаторе
максимальная напряженность поля соответствует частоте внешнего лазера,
ОКГ с «инжекцией» узкополосного излучения, так же как и ОКГ с КАС,
может генерировать в узкой полосе, всю запасенную в стекле энергию. Види-
мо, также пе исключена возможность эффективной инжекции излучения
в некоторые ОКГ и от обычного источника, например от импульсной Хе
лампы в сочетании с узкополосным фильтром и поляризатором.
3.9. ОКГ с дисперсионными резонаторами
1» спектроскопии стимулированного излучения, как показали исследования
М. С. Соснина с соавторами [35, 178], весьма эффективными оказались мето-
ды с использованием ОКГс дисперсионными резонаторами. Блок-схемы двух
простейших генераторов такого типа были показаны на рнс. 3.22, в. Наиболее
удобным оказался призменпый оптический резонатор. В нем возникновение
стоячих волн в приближении лучевой оптики возможно только на той часто-
те. для которой излучение распространяется перпендикулярно плоским
зеркалам. Добротность резонатора на этой частоте будет максимальной.
I [а всех других частотах из-за дисперсии призмы будут возникать большие
потери. Перестройка такого резонатора может осуществляться поворотом
одного зеркала. При внесенной в дисперсионный резонатор активной среды
с неоднородно уширенпой линией люминесценции его полпая добротность
будет обусловливаться добротностью самого резонатора Qp = vn'Avp и «доб-
ротностью» линии люминесценций <7ЛЮм = vo/^viIloyi (здесь и Avp — ча-
стота настройки и полуширина кривой добротности дисперсионного резона-
тора, v0 — частота максимума контура люминесценции). Если vH и v0 будут
совпадать, то стимулированное излучение возникнет на частоте максимума
полосы люминесценции. В противном случае частота генерации будет опреде-
ляться выражением [179]
_ Ун4-Уо(ДУр/Дутаод1)
1 + Дт})/Д v 1ЮМ
Отсюда следует, что эффективная перестройка частоты генерации будет
осуществляться только в том случае, если будет выполняться условие
Avp/Avjn0M < I- (3.17)
1Та практике достижимы значения Avp порядка 10 см'1, что вполне под-
ходит для разупорядоченных сред с многообразием активаторных центров,
для которых Ах’дюи обычно составляет несколько десятков см'1, например
дтя смешанных фторидных систем.
Оптические резонаторы с дисперсией .могут также использоваться п для
возбуждения стимулированного излучения на частотах отдельных однородно
X ширенных линий люминесценции активаторных ионов простых кристаллов
и для перестройки частоты генерации в пределах ширины этих линий. В свя-
зи с тем что ширила лилий люминесценции сред с упорядоченным кристал-
лическим строенном при 300° К составляет около 10 ел"1, условие (3.17)
для них будет выполнить труднее. В этом случае в качестве дисперсионного
элемента, помещаемого в резонатор, можно использовать интерферометр
Фабри — Перо (см. рис. 3.22, в), у которого Avp может быть менее 1 см'1.
ы
С использованием оптических резонаторов с дисперсией уже получены цен-
ные сведения о природе неоднородно уширенных полос люминесценции сред
с многообразием центров, которые характеризуются разупорядоченностью
своего строения. В частности. оценены ширины однородных компонент
(Avohh) этих полос в ряде соединений и времена миграции возбуждения по
полосе [35, 179]. Так, для смешанного кристалла СаГ2 — YF3 — Nd8
в работе [180] для Ау^дн было получено значение 30 + осм~1.
Теперь рассмотрим результаты некоторых исследований по перестройке
частоты генерации и по анализу спектрального состава стимулированного
излучения активированных кристаллов с однородно уширенными линиями
люминесценции. Для обеспечения плавной перестройки частоты излучения
Рис. 3.31
Спектр люминесценции кристалла
А12О3 -Сг3+, связанный с переходом
2 Е —»4Л2 при Т 300 К
Заштрихованные области области плав
ной перестройки частоты стимулирование
го излучения внутри контура линий В, и
Л2 [179]
6920 6920 6950 6950 6960 ЛГА
рубинового ОКГ в работе [179] был использован интерферометр Фабри —
Перо, положение максимумов прозрачности (vfc) и угла ориентации относи-
тельно лазерной оси которого связаны соотношением
vft к:2d cos <р,
где d — расстояние между зеркалами интерферометра и к — порядок интер-
ференции. Как следует из этой формулы, изменяя угол <р, можно для данного
направления получить зависящую от частоты кривую пропускания. Если
в пределах контура усиления активной среды укладывается несколько
максимумов прозрачности интерферометра, то предел перестройки будет
совпадать с периодом интерферометра
Av„ht = 1 /2d cos <р.
На рис. 3.31 приведен спектр люминесценции кристалла А13О3 — Сг3+
с указанием области плавной перестройки частоты генерации по контуру
линий /?1 и /?2, получеппый в работе 1179]. В этом эксперименте использовал-
ся рубиновый стержень длиной 86 и диаметром 8 мм. Резонатор образовывал-
ся плоскими диэлектрическими зеркалами с коэффициентом отражения на
кг около 99°о и интерферометра Фабри — Перо, который располагался
между зеркалом и активным элементом. Пропускание интерферометра 68%
и d 0,1 мм. Как следует из рис. 3.31. интервал плавной перестройки па
линии /?2 составлял около 14 елг1 (переход 2 3Е(2Л) -> М2)1. При дальнейшем
изменении угла <р стимулированное излучение на липни /й2 срывалось и воз-
никало на линии (переход 2Е(Е) Мх). В работе [179] показано, что ин-
терферометр может служить и селектором, позволяющим осуществлять ста-
билизацию частоты относительно температурного при мощной накачке сдви
га линии люминесценции. В приведенном выше примере максимальная
Av,, составляла 0,1 см~х во всем интервале диапазона перестройки, в то вре-
мя как в ОКГ с обычным резонатором этот же образец обеспечивал только
Avr 0,6 еж-1.
В некоторых лазерных кристаллах, в частности в CaW04, при гетеро-
валентном замещении ионами ТН3+ ионов Са2+ в отсутствии дополнительной
примеси, компенсирующей возникающий избыточный заряд, образуется
1 В работе [181] был достигнут интервал перестройки около 16 с.и-1.
3 А. А. Каминский 05
несколько близких по структуре активаторных центров. Они хорошо прояв-
ляются в оптических спектрах при низких температурах [1821, а при высо-
ких обычно скрыты однородным уширением интенсивных линий основного
центра 4. При введении специального компенсатора избыточного заряда
(Ха , Xha+ или других попов) могут также возникать центры с расщеплением
энергетических уровней, значительно отличающимся от основного. Исследо-
вания таких кристаллов в опытах по стимулированному излучению в ОКГ
с резонаторами без дисперсии выявили генерационные переходы, принад-
лежащие, дополнительным центрам 1183- 18.51. Последующие эксперименты
с миогоцелтровыми простыми кристаллами, проведенные в работе [178],
с использованием ОКГ с дисперсионным резонатором еще более обогатили
1 — экспериментальные значения в ди-
сперсионном резонаторе npnT=300° К;
2 — значения vr соответствующие одному
импупьсу генерации ОКГ с плоскопа-
раллельными зеркалами при Т=1С0° К;
3 — значения vr в неселективном и диспер-
сионном резонаторах при Т = 300° К
Пунктир—теоретическая кривая пере-
стройки vr ОКГ
Рис. 3.32. Зависимость vr в области линии люминесценции К) 582 А
от настройки дисперсионного резонатора ОКГ на основе кристалла
CaWO4-Nd3+(Na+) [178]
сведения о генерационных свойствах дополнительных центров. В работе
1178] в резонатор устанавливался интерферометр с Д^инТ. = 50 ел-’ и исполь-
зовались кристаллы CaWO4 — Nd3+ (— 1,8 am. °6 ) с компенсаторами — иона-
ми Na+ и Mb84. Путем поворота интерферометра было осуществлено сканиро-
вание в области линии 10 582 А (300° К, V1.J. Эксперимент обна-
ружил несколько новых индуцированных переходов, которые не были воз-
буждены в опытах с использованием ОКГ с резонатором без дисперсии. Ре-
зультаты этих измерений представлены на рис. 3.32.
3. Ю. Тсмнературпо-нсрестраиваемыс кристаллические ОКГ
В разделах 3.8 и 3.9 были описаны «внешние» способы управления частотой
излучения ОКГ па основе активированных кристаллов, генерация которых
обусловлена переходами между электронными состояниями примеси. Теперь
рассмотрим поведение линий генерации при изменении температуры активной
среды.
Температурными эффектами, наблюдающимися в спектрах стимулирован-
ного излучения, являются плавное изменение частоты генерации и встречаю-
щееся довольно часто у ряда кристаллов резкое переключение каналов инду-
цированного излучения, связывающих разные пары штарковских уровней
двух рабочих мультиплетов активаторного иона 1 2. Наиболее полные иссле-
дования температурного поведения линий стимулированного излучения,
охватывающие широкий интервал температур, проведепы с кристаллами,
активированными ионами IXd3+ [4,5,32]. Этот выбор объясняется тем, что
ионы Nd3+ в большинстве случаев придают лазерным кристаллам удовлет-
ворительные спектроскопические свойства и обеспечивают реализацию
четырехуровневой рабочей схемы на переходах 4F*it —47« а и
1 Для кристаллов CaWO4—Nd3+ этим центром является центр типа L [186].
2 Повышение температуры кристалла приводит также и к уширению линий генерации.
66
от самых низких температур до высоких, иногда в два-три раза превышаю-
щих комнатную [24, 32, 34].
Какова природа этих температурных явлений? Рассмотрим несколько
характерных примеров. Вернемся к рис. 3.26, где демонстрируются темпе-
ратурные спектры генерапии кристалла Y3AI5O12 — Nd3+. Из этого рисунка
следует, что наряду с плавным изменением частоты линий стимулированного
излучения А и Б при Т 225е К наблюдается их переключение. При низких
температурах ОКГ излучает ла частоте линии Б (переход 11 427 см~*
4F»2—*-47«s 2002 см-1), а при компатпой и высоких—на частоте линии
А (11 507 cjt-1 4F.i24/i.'z 2110 еж-1). Температурное переключение линий
генерации 1 3А15О12 - Nd3* становится ясным, если обратиться к показан-
ной на рис. 3.24,6 схеме кристаллического расщепления мультиплетов 4F3.£ и
4/и,. Из рисунка видно, что переход А связан с верхней штарковской компо-
нентой метастабильного состояния, а Б — с пижпей. Тогда в случае нес-
колько большей вероятности спонтанного перехода А, начиная с опреде-
ленных температур, в соответствии с распределением Больцмапа заселен-
ность верхнего штарковского уровня состояния возрастает и интенсив-
ность линии люминесценции А превысит интенсивность липни Б. В дейст-
вительности так и оказалось. Но данным работы [271] Л а 1230 сек~г
и Ас 595 сект1. Из спектра люминесценции рис. 3.24, а (II) также видно,
чго при 300 К линия А уже самая интенсивная1.
Здесь в качестве дополнительного аргумента в пользу этого объяснения
уместно привести результаты изучения температурного поведении индуци-
рованных переходов (4Л/а-► 47m.J ионов Nd3+ в изоструктурном YSA.13O1S
кристалле Lu3Al3O13. Виутрикристаллические поля этих соединений обеспе-
чивают ионам Nd3" очень близкие спектроскопические свойства. Так, харак-
тер расщепления их большинства термон практически одинаков (см. ниже
табл. 4.3) и наблюдается равенство между интенсивностями соответствующих
переводов. Но у них имеется и важное для нас отличие — это различие в ве-
личине расщепления ДА1 .метастабильного состояния У ионов К<13т
в кристалле LhsA15O12 она примерно па 20% меньше и при 77 К составляет
— 67 ел-1. Поэтому переключение каналов генерации с линии Б (при 77° К
10 605 А) на линию А (при «300° К Хг = 10 642,5 J) [210] происходит
при —177е К, вместо —225 К у кристалла Y3Al5O13 — Nd3+. Так как
соотношения вероятностей спонтанных переходов А и Б в этих кристаллах
одинаковы, то должно соблюдаться следующее равенство:
225’ К (Гдр YsAkOiO 85 ел-1 (A Е Y« AlsOis)
177“ К (Гд^шАЬОи) 57 с п’ (ДЕ -*Г,; LU8 AkOJ2) ’
Для иллюстрации эффекта переключения каналов стимулированного
излучения в кристалле Lu8A15O12 — Nd3+ па рис. 3.33 демонстрируются
температурные спектры генерации от 77 до ~ 750° К (для сравнения см.
рис. 3.26).
Переключение линий стимулированного излучения при изменении тем-
пературы наблюдалось и в ОКГ на основе анизотропных кристаллов, акти-
вированных также ионами Nd3". В этих случаях картина значительно слож-
нее. Дело в том, что к явлению переключения оказываются причастными
также и поляризационные эффекты, которые вызывают зависимость интен-
сивности линий излучения от направлений геометрической и кристаллогра-
фических осей лазерного элемента, что в свою очередь приводит к ориента-
ционной зависимости точки равенства порогов возбуждения двух участвую-
щих в переключении индуцированных переходов.
В качестве примера рассмотрим некоторые результаты исследований
ОКГ на основе гексагонального кристалла LaF3 — Nd3+, полученные авто-
ром и Д. Н. Вылегжаниным [37]. На рис. 3.34 демонстрируются зависимости
1 По данным работы [18/1 Лл = 1440 сек~г
3*
67
рр
t
Б ----------Л
Рис. 3.33. Температурные спектры cti мулл реванш i о излучения OKI (переход 4F,a —♦
—> 4Z„/t) ла оспе не кристалла Lu3AI5012- Nd-H
Реперная линия Zp ~ 10 561 А
Еи(Т) для трех активных элементов разной ориентировки (различного угла,
С между осями F it с). Чтобы не затрагивать всех экспериментальных фактов,
вытекающих из этого рисунка, остановимся только на поведении зависимо-
стей /flt(7’) линий генерации А и Б. Их связь со схемой уровней показана
на рис. 3.35. Но сравнению со случаем У3Л18О12 — Nd3’ линии генерации
Л и Б кристалла LaF3 — Nd3' связаны только с имжпыи уровнем мультипле-
та 4/*\2. Поэтому в зависимости от ориентировки осей/7 и с кристалла при
низких температурах стимулированное излучение может возникать то на
линии А с Хг 10 400 А (* )’ тп па линии Б с Хг 10 030 А
(/Fc 9U). Исследования показали, что данное переключение обусловлено
резонансным эффектом вследствие температурного смещения энергетических
уровней активаторного иона. Этот резонанс осуществляется перекрытием
линий Б и Е. Линия Е, как видно из рис. 3.35, связала с верхним уровнем
состояния 4F»(t и ее интенсивность увеличивается с температурой. Вследст-
68
Рис. 3-34. Зависимости (7' липли юнорации А, Б. В л Г ОКГ на основе кристаллов
LaF3 Nd3*
а ч Ге г ; ж 63 и 70°
вие этО1 о усиление на частоте липни Б также растет с температурой и ее порог
возбуждения становится менее порога лилии Л. Смещение же точки равенст-
ва порогов, т. с. температуры, где происходит переключение каналов генера-
ции с линии А на Б, при изменении ориентации кристалла вызвано тем, что
линия Е по угловой зависимости своей интенсив пости существенно отлича-
ется ci линий А и Б.
В работе |37| было получено тедогпе равенства порогов для линий гепе-
р« ции А и Б кристалла LaF3- S,<i!1+. Оно записывается гак:
(Avjiio„/AvJjoJ<I>a(0^x <1к(?)Л; MO'KQA, (3-18)
где
Ф (О (Avl;ioM«)!/(Vb - vE)2 4 (Av„,<>M,2)3
и
ЧМС) 4[|sin3eal - cos2?) cos2 О, sin3?]
— функция, определяющая зависимость интенсивности пиний от нанравле
ния регистрации [188] (в ной £ X Fc и параметр, определяемый
из эксперимента для каждого перехода .г); Ь - больцмаповский фактор для
верхнего уровня состояния 4Fs2. Условие (3.18) было получено в предполо-
жении, что Ач-пом ~ АЧтюм и лоренцовой формы контура линии люминесцен-
ции В.
Анализ экспериментальных зависимостей Еа (7‘), представленных иа
рис. 3.34, по формуле (3.18) показан на рис. 3.36. Видно, что выбранная
модель для объяснения эффекта переключения каналов генерации с линии
А па Б в ОКГ на основе LaF3 — Nd:iJ удовлетворительно описывает экспе-
римент. На рис. 3.36 экспериментальные точки, отмеченные кружками,
позаимствованы из работы 1189], в которой также показано, чти режиму
многочастотной генерации ОКГ на основе LaF3 — i\d:l+ может способство-
вать и малая вероятность безызлучательных переходов с уровней состояния
Перечисленные данные свидетельствуют, что анализ эффектов темпе-
ратурного переключения каналов генерации ОКГ на основе активирован-
ных диэлектрических кристаллов может дать много полезных сведений о фи-
зике процессов, обусловливающих лазерные свойства.
69
77° К
<W°K
Wk
Переходам, показанным на схемах штриховыми стрелками, соответствуют недостаточно
четкие линии в спектрах люминесценции. Остальные обозначения тс же, что и иа рис. 3.21
II в заключение этого раздела остановимся на плавном изменении часто-
ты линий генерации. К настоящему времени добыта довольно обширная
экспериментальная информация по температурному сдвигу линий стимули-
рованного излучения большого числа кристаллов, активированных ионами
N«P+ и Сг3+ [4, 5, 32—34, 37, 38, 169,170, 190]. Основным выводом этих работ
является то, что плавное изменение частоты линий генерации связано со
смещением штарковских уровней активаторного иона вследствие влияния
решетки. В подавляющем большинстве случаев, известных из эксперимента,
эго смещение обусловливает сдвиг линий генерации в длинноволновую сто-
рону (табл. 3.5).
При рассмотрении поведения кристаллической решетки в гармоническом
приближении изменение энергии уровней примесных иопов возникает вслед-
ствие электрон-фопопного взаимодействия. Этот фактор часто является пре-
обладающим ] 170. 192, 193], и мы на нем подробнее остановимся ниже. Из
эффектов, связанных с ангармоничностью кристаллических колебаний,
наибольший вклад в смещение уровней может дать тепловое расширение
решетки. При этом, вследствие увеличения расстояния до соседних атомов,
уменьшается потенциал внутрикристаллического поля на примесном ионе,
что в ряде случаев может приводить к заметному уменьшению штарковского
расщепления его мультиплетов. В достаточно сложных кристаллических
структурах к этому эффекту может примешиваться также и изменение
симметрии ближайшего окружения, что, в принципе, приводит не только
к количественному, но и к качественному изменению картины штарковского
расщепления. Вклад последнего эффекта может быть заметным, например,
вблизи точек фазовых переходов. В наибольшей степени влияние расширения
решетки па смещение уровней должно бы наблюдаться в «мягких» кристал-
лах \ характеризующихся небольшой температурой Дебая и сравнительно
большими коэффициентами теплового расширения. В отношении «жестких»
1 Теоретический расчет влияния теплового расширения решетки достаточно прост только
для сравнительно несложных структур, например типа CaF2 [194]. В работах [192,
195] продемонстрированы остроумные приемы, позволяющие в некоторых случаях оце-
нивать ею вклад по экспериментальным данным.
70
кристаллов, какими являются Л А1О3 и \ 3А]5О12, распространенным в настоя-
щее время мнением (см. например [170, 196 [) является io, что в них влияние
теплового расширения на сдвиг уровней ионов TR3+ пренебрежимо мало
по сравнению с влиянием эле к грон-фон оиного взаимодействия.
Электроп-фоноппое взаимодействие перемешивает между собой различ-
ные электронные состояния, изменяя их волновые функции п энергии.
Первая теория этого явления была построена в работе ]197], где ее авторы
рассмотрели как одпофонопиые. так и двухфон опные рамановские процессы
электрол-фонопмого взаимодействия. Однофопоппые процессы в теории
]197] приводят к следующей зависимости анергии каждого из двух взаимо-
действующих уровней активаторпого иона I и j от температуры:
tv.t
Е, (Т) - Ei (О) . ₽„ (£)’ Р - ,а-(Д;№ d.r. (3.19)
о
где Р — символ главного значения интеграла.
В случае близких уровней (ЬЕц <С А’Тр) взаимодействие между ними
приводит к их взаимному отталкиванию при низких (7сТр<СД Ец) и сбли-
жению при высоких {кТв^> ^Eij) температурах. В случае же &E.j~ >кТв
формула (3.19) принимает более простой вид 1
Тр/Т
ЯИ^-Е((0)--=₽Ц2_)4 $ (З-20)
и уровни при всех практически достижимых температурах отталкиваются
друг от друга. Такое взаимодействие назовем условно межмультиплетным,
поскольку в нем участвуют далекие уровни. Диагональный квадратичный
член оператора электронно-колебательного взаимодействия приводит к зави-
симости Е( (Т), отличающейся от (3.20) лишь постоянным .множителем.
Поэтому формулой (3.20) обычно описывают суммарный вклад межмульти-
плетных взаимодействий, обозначая мри этом стоящий впереди коэффициент
буквой <хг-.
Рис. 3.36
Кривая, связывающая температуру и
угол £ в точке равенства порогов
возбуждения (ТАБ) линий генерации
А лБ ОКГ на основе кристаллов
LaF3—Nd3+
Сплошная кривая — результат расчета
[371, крестики — экспериментальные дан-
ные [37], кружки — [189]
Данное состояние активаторпого иона может быть связано посредством
электрол-фонопного взаимодействия с большим количеством уровней, отда-
ленных от пего различными энергетическими зазорами. Поэтому разобраться
в том, за счет каких взаимодействий происходит его смещение, довольно
трудно. Тем более, что наблюдаемое смещение линии есть сумма смещений
двух уровней.
Весьма распространенная в настоящее время методика интерпретации
опытных данных по смещению заключается в подборе параметров а, [3 и Тр,
входящих в формулы (3.19) и (3.20). По величине аир судят о том, какие
1 Интеграл формулы (3.20) протабулирован в книге Ди Бартоло [72].
71
Таблица 3.5. Температурно-лсррстраивасмыс кристаллические ОКГ
Длина волны генерации *, мкл> Температура. Актинато рный ион Крист ал., i Литература
0,6943 — 0,6952 3i»U — 550 С г3* AlaOs [32, 190J
0,72.17 -0,745 85 — 210 Sm2+ CaF2 [118J
1,029В -1,0298 77 — 210 Yl>3* Y3AhO13 [86.483]
1,029'. ->1,0297 77 — 175 Yb3* Lus AI5O18 [86,4831
1,0370 — 1,0395 300 530 Nd3* Sr Fa [361
1,04065 * 1,0410 Зек» -»43о Nd3* LaFs [321
1,0461 1,0468 300 ->53о Nd3* CaFa [32[
1 0534^1,0563 300 — 920 Nd3* BaFa—LaFs [32]
1,0539 — 1,0549 300 -*550 Nd3* a-NaCaY Fe [32]
1,0582 — 1,0587 300 — 700 Nd3* CaVV04 [32]
1,0595 — 1,0613 380 ->820 Nd3+ LaFs [32, 37]
1,0597 -’1,058.3 300 * 800 Nd3* Sr Fa—1 aF3 [32]
1,060) — 1,0627 77 — 600 Nd3* Y3AlsOi2 [32,169]
1,0615 — 1,0625 3(»и — 650 Nd3* Ca(N bO3)a [34]
1,0623-» 1,0585 300 700 CaF2—SrFa—BaF-a- YFs— [32]
—LaFs
1,0628 — 1 ,<'623 3<МЭ ->560 Nd3* CaFa [32]
1,0629 — 1,0597 -Зцо — ~1()00 Nd3* a-NaCaY F« [32]
1,0632 — 1,0642 400 — 701) Nd3* LaFs [32, 37]
1,0632 — 1,0603 300 *950 Nd3* CaFa—YFs |32]
1,06335 —(,0638 Зои * 650 Nd3* LaFs [32,37]
1,0637 — 1.0670 170 *900 Nd3* YsALOia [32,169]
1,06.375 — 1,0672 130 -*900 Nd3* LiisAlsOia [1911
1,06405 — 1,0654 77 * 500 Nd3* YAIO3 [176]
1,0652 — 1,0659 310 500 Nd3* YAlOs [176]
1,0653 — 1,0633 Зон * 920 Nd3* a-NaCaCeFe [32]
1,0653 — 1,0665 Зои ’*70j Nd3* NaLa(MoO4)a [32]
1,0656 — 1,0629 3()о *600 Nd3* CdF2—YFs |34]
1,0657 — 1,0640 3j(i * 75и Nd3* CaFa—CeFs [32]
1,0664.— 1,0672 3[)0 69Э Nd3* YVOa [34]
1,0687 — 1,0690 77 *600 Nd3* KY(\VO4)2 [94]
1,07255'— 1,0730 77 ^490 Nd3* YAlOs |176]
1,07875—1,0782 450 * 590 Nd3* LiNbOs |34]
1,07955j 4,0802 77 *700 Nd3* YAlOs |176|
1,0796'—1,0803 6(1(1 — 700 Nd3* YAlOs |176]
1,0885’—1,0889 Зон *420 Nd3* CaF2 ** |32|
1,0933г-1,0922 Зоо *620 Nd3* JJNbOs |34J
1,674.-1,676 82 *100 Ni2* MgFa [ИЗ]
1,731 -1,756 1О0 —192 Ni2* MgFs |113|
1,785 — 1,797 198—240 "• MgFs |H3|
* Спектральный роста и и циана зон перестройки длины волны генерации анизотропных кристаллов
яаниснт от нзаймпой ориентации их геометрической и кристаллографических осей.
*’ Кристалл содержит примесь кислорода.
элементарные процессы электр оп-фононн ого взаимодействия — однофонон-
иые или двухфонониые рамановские—ответственны за смещение; величина 7’р
трактуется как эффективная дебаевская температура, характеризующая
примесно-активную часть решеточных колебаний матрицы-основы. Ука-
занный метод интерпретации сравнительно прост и популярность его поэто-
му вполне объяснима. Одпако эта методика имеет и ряд недостатков. Во-
первых, в теории 1197], как известно, принято длинноволновое приближение
72
для акустического спектра кристалла-матрицы, что ограничивает ее приме-
нение температурами, низкими по сравнению с Т^. Но этой причине вызывает
возражение, в частности, ее применение для интерпретации данных, полу-
чаемых методами высокотемпературной спектроскопии, которые позволяют
определять сдвиг отдельных линий до дебаевской и более высоких темпера-
тур- Во-вторых, опыт использования формул (3.19) и (3.20) показывает,
что они обладают излишней аппроксимирующей способностью, благодаря
которой подбором а, [3 и их удается совместить с экспериментальными
кривыми во всей наблюдаемой области температур. Однако определенная
таким способом «дебаевская температура» Тр оказывается заметно занижен-
ной.
Следует также иметь в виду, что реальное распределение фононной плот-
ности в кристаллах может существенно отличаться от дебаевской и посколь-
ку, как это будет показано ниже (см. формулу (3.21)), разные частоты могут
вносить в температурное смещение уровней вклады противоположного зна-
ка, это отличие должно приниматься во внимание при интерн ротации экс-
периментальных данных. Источником информации о распределении фонон-
ной плотности могут служить (наряду с данными, например, по рассеянию
.медленных нейтронов) сведения по колебательным спутникам бесфопопных
линий. Примером может служить система MgO—Сг’+ [1981, где форма элект-
роппо-колебательиого спектра заметно отличается от дебаевской.
Переходя к вопросу о коэффициентах а и [э, укажем, что извлечь из
пих какую-либо достоверную информацию об элекгроп-фовонном взаимодей-
ствии довольно трудно. Это стало ясно, когда формулы (3.19) и (3.20), при-
менявшиеся вначале к ионам группы железа, стали использоваться также
м для объяснения экспериментов сТВ3+-иоиами. У ионов группы железа тем-
пературный сдвиг линий интерпретировался но формуле (3.20), что можно
считать обоснованным при низких температурах (Т 7’в), поскольку
у них активные электронные состояния, как правило, разделены большими
энергетическими зазорами (в случае сильного кристаллического ноля 1508]).
Попы TR3+ отличаются от ионов группы железа слабостью своего взаимодей-
ствия с кристаллическим полем, что проявляется и в уменьшении штарков-
ского расщепления состояний и в ослаблении электрон-фоиоиного взаимо-
действия.
Существование большого числа штарковских уровней TR3+-hohob, ле-
жащих на расстояниях, меньших кТц, казалось бы, должно приводить к тому,
что удельный вес межмультиплетиых взаимодействий уменьшится, а впугри-
мультиплетпых — возрастет. Однако в работах [169, 170, 193] и некоторых
других температурное смещение линий было проинтерпретировано опять же
по формуле (3.20). Болес того, в работе [169] хорошее согласие с опытом для
У3А15О12—Nd3+ было получено даже при 2’р, близких к 0п- Это оказалось
несколько обескураживающим Ч
Создавшаяся ситуация послужила стимулом к тому, чтобы провести
детальные теоретические исследования эффекта температурного смещения
линий ТВ3+-ионов. В основу такого исследования легла работа IO. Е. Пер-
лина [200], а объектом расчетов была выбрана система YgA]bOls — I\'d3+
достаточно подробно изученная в экспериментальном плане (см. например,
1169, 170]. Наблюдаемое температурное смещение лилий стимулированного
излучения А и Б (см. рис. 3.26 и более подробно гл. 6) состоит из:
1) изменения расстояния между центрами тяжести мультиплетов
и Ч,,,,;
2) сдвигов штарковских уровней этих состояний относительно их центров
тяжести.
Первый эффект еще не получил количественной теоретической интерпре-
тации, так как вследствие малости электрон-фопонного взаимодействия
1 На неубедительность интерпретации данных по другому проявлению электрон-фонон-
ного взаимодействия для ТИ34-ионов — уширению линий — приведенной с учетом
только одних рамановских процессов, было указано в работе [201].
73
межмультиплетное колебательное смешивание по должно приводить к за-
метному сдвигу [508]. Возможной причиной эффекта является то, что завися-
щая от расстояния иоп-лиганды часть спин-орбитального взаимодействия
модулируется колебаниями кристаллической решетки. Второй эффект был
рассчитан в работе [38] без использования длинноволнового приближения,
] [случена формула
Я,(Т) -Е,(0) = ^ 2 (П (3.21)
Здесь
/!?>; Р j <О’(<ор)> <орп(шр) [двДац, +
индексы I п t относятся соответственно к продольным и поперечным колеба-
ниям; а (сор) — коэффициент, характеризующий вклад в электрои-фопонное
взаимодействие колебаний с частотой <ор; < 4 — усреднение по направле-
нию распространения: п (шр) — число заполнения фопонов и кТв/Ть.
Величины включают квадраты матричных элементов оператора электрон-
фопонного взаимодействия, который был получен в точечно-ионной модели
теории кристаллического поля. В качестве примера интерпретации экспе-
риментальных результатов по теории [508] па рис. 3.37, б приводятся темпе-
ратурные зависимости смещения штарковских уровней 2002 и 2110 гл-1
Ряс. 3.37
Температурный сдвиг линий А и Б
[160, 170] (л) и температурное смеще-
ние уровней мультиплета 4/1т Крис-
талла У3А1зО12—Nd8*, на которых
заканчиваются индуцированные пе-
реходы А и Б (б)
Зачерненные метки (а) — данные, полу-
ченные люминесцентным методом [170];
сплошная кривая (б) — результат расчета
по формуле (3.22) при х 18
мультиплета 4fi<s (см. рис. 3.24) иона Nd3* в YSA15O12 по отношению к цент-
ру тяжести этого состояния. На первом уровпе заканчивается индуцирован-
ный переход Б, па втором — А. температурное поведение соответствующих
липин дюмпнеспеннии показано на рис. 3.37, а.
Не вдаваясь в подробности расчета матричных, элементов, входящих
в поскольку этот специальный теоретический вопрос выходит за рамки
настоящей монографии, еще раз отметим, что в наблюдаемый сдвиг уровня
2002 или 2110 см~1, согласно (3.21), вносят вклады, вообще говоря различных
знаков, остальные пять компонент этого же мультиплета. Относительная
величина этих вкладов определяется не только соответствующими матрич-
ными элементами оператора электроп-фононпого взаимодействия, но и реаль-
ным распределением фопоппой плотности (законом дисперсии) кристаллп-
74
ческих колебаний. Сдвиг уровней мультиплета аГм/2, связанных с линиями
Л и Б, удовлетворительно описывается одночленной формулой, которая
получается из (3.21) в предположении, что фононная плотность в кристалле
Y3A15Oi2 имеет пик в области <о 380 слС1,
6Е(Г) - 6Е(0) = (в еж-), (3 22)
где л. — константа пропорциональности. Учитывая приближенность данного
рассмотрения, полученное согласие между теоретическими и эксперименталь-
ными значениями сдвигов этих уровней следует признать хорошим. Заметим
кстати, что в области частот со ж 400см~г, согласно [86, 483, 484], наблюда-
ется интенсивный пик в спектрах колебательных спутников иона УЬ3-*
В Л gAJ^Oig.
Таким образом, приходится констатировать, что хотя физическая природе»
температурного смещения линий к настоящему времени существенно прояс-
нилась, при интерпретации экспериментальных данных встречаются значи-
тельные трудности. Они связаны, во-первых, с невозможностью достаточно
убедительно разделять вклады, обусловленные температурным расширением
решетки, и электрон-фононным взаимодействием; во-вторых, с неудовлетво-
рительностью существующей методики разделения вкладов от различных
процессов электрон-фононпого взаимодействия, которая базируется на недо-
статочно точной теоретической модели явления. Разумеется, отход от реаль-
ной точечной симметрии активаторного центра также усугубляет проблему.
3. 11. Высокотемпературные индуцированные переходы ионов Nd3+
Некоторые сведения о высокотемпературных индуцированных переходах
(переходах, которые возбуждаются только при температурах выше комнат-
ной) были даны в раздело 3.8 при описании свойств ОКГ с КАС на основе
кристалла УАЮ3 — Ncl3+, состоящего из нескольких разориептмрованных
участков, а также в разделе 3.10 при рассмотрении генерационных парамет-
ров кристалла LaF3 — Nd®+. Здесь мы коротко остановимся на двух других
примерах.
На рис. 3.38 приведены высокотемпературные спектры стимулированного
излучения (4Fj'9 —> двух кубических (Oh — FrnSm) кристаллов CaF2
и SrF2, активированных ионами Nd8+ [24, 36]. Видно, что при Т <=х 500° К
в спектрах возгораются новые линии генерации. Анализ спектроскопических
свойств этих соединений [5, 338] показал, что высокотемпературные липни
стимулированного излучения обусловлены переходами, характеризующи-
еся наибольшими вероятностями спонтанного излучения г, которые связа-
ны с верхней штарковской компонентой метастабильиого состояния 4F*t.
Для таких случаев условие равенства порогов возбуждения для низко (/)
и высокотемпературных (А) линий генерации, описывающее эффект переклю-
чения (возгорания) индуцированных переходов для анизотропны сред,
согласно (3.3), можно записать
_JL_ = $hbh
^Узном
где р — коэффициент ветвления люминесценции и b — больцмановский
фактор, равный ехр [— ДА’ OF^'kT]. Здесь также полагаюсь, что ~ Xj,
п1 nh и что эти характеристики не изменяются с температурой.
Для кристалла SrF2 -Nd8+ возгоранию перехода В может также способствовать резонанс
близких к нему по частоте других переходов [338].
75
Рис. 3.38. Температурные спектры стимулированною излучения (Ч‘'л 4In J ОКГ
пл основе кристаллов Са1’2 и ЬН’2 с примесью ионов Ncls+
Реперная линия Лр s= 10 5С1 А
3. 12. Кристаллические ОКГ непрерывного действия
Для решения большого ряда научных и прикладных задач важное значение
имеет непрерывный режим генерации. Для ОКГ на основе активированных
криста mob ото один из наиболее сложных в техническом исполнении режим,
требующий о г кристалла низких пороговых мощностей возбуждения 1
и удовлетворительных теплофизических характеристик. Последние особенно
существенны для кристаллов, генерирующих при комнатной температуре.
К настоящему времени список активированных кристаллов, способных излу-
чать в непрерывном режиме. насчитывает более 25 наименований (табл. 3.6),
частоты генерации которых охватывают спектральный интервал от 0,6934
цо 2,613 мкм. Наиболее благоприятными генерационными характеристиками
пока обладают кристаллы Y8Al5Ol2 и \ АЮ3 с ионами Nd3+. При низких
температурах (77 К), видимо, вне конкуренции кристалл CaF2 — Dy2+.
Дпя систем связи в космических исследованиях особый интерес должны
’ Их связь со спектроскоп нческнмн параметрами показана в приведенных ранее формулах
(3.1) (3.3)
Таблица 3.6. ОКГ непрерывного действия ла основе активированных
диэлектрических кристаллов
волны те- натнр- nnxyiuii o- Гем иеря- Мощность лффек-
нерлции. Hl,III гура °K иалуое ТИ1!1|<»17ТГ>
,мм ион НИЦ,
(1.6934 Сгз+ Л12О3 77 |2ОЗ. 204 j
0,6943 Сг3-Г Al2Ua 2H/<) -4 1-3 300 :,37 0,1 1205, 2061
1.04065 N«l3^ r.a!'3 г 4., 3(10 |2О7|
1,И521 Nd»* Y,M5I»12 4'4 Зоо |9!)|
1,0582 \J3+ CaVVO4 Ч- 4„ 300 • 0.1 0.01 [208, 2091
1,0599 xds+ 1 .iGd(M(iO4', ‘F , 300 |21Щ
1,061 А<13+ CaMoOj 'F . 300 |211|
1,06 К) Nds+ уз U5O12 : (л • • 77 ||2С.|
1,06 К) х<13+ CaT а4(-ч(\)3О •F.. 300
1,0612 Nd3+ Са(МЮ8\ 'F., 4.,-. 77 0.1 0,05 12121
1,0615 N<1»+ Ca(N6O3)2 4/«. ЗОН 1 0.1 1172. 212,
213|
1,0615 Xd3+ 5'з-А15()12 300 — |91>|
1,0629 Nd3+ <aB(I'Oq)3F .4„ 3(Х) >10 ~2 [130, 214,
215|
1,06415 \,1-ч+ '3Ч.Л2 •Г 300 110(1 |9. 2IG.
217[
1,06415 Nd3* Y3 M,OI2: Ci3" ‘f ч... Зоо 11261
1,06425 Nil3* bu3 \15()12 300 и,35 и,01 |2IU|
1,0644 N<F+ Y-\1O3 Ч- ч„ 300 ,8 111В|
1,0644 Nd»* YAIO,.-Ci * 4r.. 300 6.5 о.з 11271
1.0653 Nd’* Nal a(MoO4)2 4/7. 300 — - |2|8|
1 ,0673 Nd3* CatfoO, 77 1'2111
1,0688 Nd3* KY(WOq)2 300 0,55 -0,03 1210J
1,0737 Nd** y3ai5012 300 |99|
1,075 Nd3* F a2()2S >F. '/„ Зоо |2!Н|
1,0796 Nd3* YAIO3 300 101) 2,0 110, 98,
2201
1,1119 \ds+ V3A1BO,. 4„ 30(1 ,1X11
1,1158 N<13+ y3ai5u12 'F -4„, 300 |9')|
1,1160 Tu2‘ C.-1F, 2/^s -2P7 4 —27 |22||
1,1225 Nd3* Y 3^5^12 4f.., 300 |W|
1,3184 Nd3T Yf«BOM 31 К) 0,03 0.01 |1'9|
1,3370 Nd3* CaW04 v’, ЗОи — - |222|
1,3387 Nd3* I.H3.-\i5OJ2 зоо |222J
1,3416 Nd3* Y Л1О, 'f, 300 14 0,1 [98, 222 J
1.3325 Nd3* KY(WO4)2 300 — [222|
1,674 Ni2* MgFs ’’2 •' 1, 82- 100 1 0.2 |113|
1,731 \ js* MgF2 »T2 .3.1, 100 192 1 0,2 |ИЗ|
1,860 Tn3* CaFs—Er F8 >3«. 65 —
1,929 Ni2+ MnF* 37’q *3Л 85 [Н3|
1,934 Tu8* Er2O3 3//4 *3/f6 77 [IfflJ
1,939 Ni2T UiiF2 3T 1 ‘ 2 '2 85 [113J
77
Таблица 3.6 (окончание)
Длина 1 С- псрациц Лкти- ватор- 111 lit ион Кристалл Индуциро- ванный переход Темпера- тура, °K Мощность излуче- нии. em Эффек- тивность, % Литера- тура
2.0132 Тн3+ V3A1SOI2 “Я, .’Я, 85 — — [128]
2,(Ц32 Тп3* Y3AI,O1S : Cr»* =я4-»я6 77 — — [128]
2,014 Ти3+ .5ГТ1,48"^oC*12 ЗЯ,^:<Я, 85 — — [128]
2,0975 Нозт YaAi6O12: Cr3* ч, -Ч, 85 — — [128J
2,098 Ноз+ (Y, Ег)3Л1вО13: Tus+ 77 20,5 ~4 [223]
2,0990 Но3* (Y, ErJsAlsOis: Tos+ 5/7 -»л78 77 15 5 [140]
2,1 Ио8* CaFa—(Er, Tu, Yb)F3 65 — — [145]
2,1020 11оз+ Т.наЛЦО1я: Er3*, Tu®* 77 — — [143]
2,121 1I«IJ+ 132O3 77 — [136]
2,1223 Ноз+ Y3AI6O„: Cr» 85 1128]
2,1227 1 |<>а+ (V. Er)3Al5OI2 IW- Ч, - "Io 85 — — [140]
2,1227 Но3* (Y, Er)3.M5OJ3: Tu« 85 7,6 — [140]
Yb3*
2,35867 Пу2* CaF2 77 150 — |30]
2,35867 CaF2 77 1,2 0,06 [40—42]
2,613 Г8"* CaF3 4/„.g 77 — — [18]
Таблица 3.7. Кристаллические ОКГ с накачкой излучением Солнца
Крист?" ы Длина волны генерации, Рабочая темпера- тура, °К Мощность излучения, вт Литература
CaFj-Dy” 2,35867 27 — (226]
CaF2 lljl 2,35867 77 — |227, 511]
C.aWO4 -Nd3’ 1,0582 300 0,13 [511]
Y3\l3<>,3 \.[3 1,06415 300 1—1,5 [228, 229]
^ 3 ; Or — Till- 1,0641 300 4,8 [381]
представлять непрерывные ОКГ, излучающие при возбуждении излучением
Солнца. В литературе описаны свойства таких лазеров, а именно на основе
кристаллов Са\УО4 — NdR+, Y3A150i2 — Nd*+ и СаГ2 — Dy2+. Их некоторые-
параметры содержат табл. 3.7.
3.13. ОКГ с модуляцией добротности оптического резонатора
Для получения мощных лазерных импульсов сверхкороткой длительности
МакКланг и Хслворт, применив оптический резонатор с управляемой доб-
ротностью, создали новый тип ОКГ [19]. Его принцип действия основан на
накоплении иа метастабильпом состоянии энергии возбуждения при внесе-
нии в резонатор срывающих генерацию потерь с последующим их кратко
временным устранением при достижении в квантовой системе инверсной
населенности, значительно превышающей пороговую. В настоящее время
некие лазеры находят широкое применение, поскольку они позволяют успеш-
но решать целый ряд важных задач науки и техники. Диапазон их приме-
нений простирается от систем связи [230] До исследований по получению
высокотемпературной плазмы [231, 495]. Здесь уместно отметить, что ОКГ
па основе рубина уже сейчас способны генерировать импульсы монохромати-
чиского излучения с пиковой мощностью до — 109 вт при энергии — 300 дж
78
Таблица 3.8. Поверхностная и обьсднгая световая прочность лазерных
диэлектрических кристаллов
к ристала Пороги светит НИН *, понерхност- пые ого разруше- вга[с.ы? объемные Гу ‘еями- ** Метод пыращи- 13.11111 >1 Длина полны, -W км Литера Тур.1
Al2O3—Сг3+(0,05%) 40*—10° ~10- (0,6—l).fO’“ 2-10-*—2-10-® 5-10-8-10--» (2—3)-IO-» Вернейлп 0,6943 [233. 234] 1232] [235-237]
А120з (1—2).10i> — 2-10-8 (235, 237]
ALO3—(Ti, V. Со, bi, Fe, Mg) 108—101'’ — 3-10-8 [238|
Nd3’ (1—3)-100 (6—15)-Hr 2-10-8 Чохра.и.- СКОГО -1,06 —
LiNbOs 1,2-If)-4 2-lU-i Чох pa, ii.- ГКОГО -1.06 (239, 2401
• Измерения в режиме одпомодовой генерации.
(тг 10“ 7 сек). Такие величины импульсной мощности вполне оправ дывают
уже привившееся к таким ОКГ определение — лазеры гигантских импуль-
сов.
Трудности, которые приходится преодолевать при создании ОКГ с моду-
ляцией добротности достаточно полно проанализированы в большим чисйа
оригинальных статей и монографий по квантовой электронике, поэтому
мы на них останавливаться не будем. Мы здесь сочли необходимым сфокуси-
ровать внимание только на трех весьма важных на наш взгляд обстоятель-
ствах. Это па стойкости активированных кристаллов к воздействию чрезвы-
чайно плотных потоков когерентного излучения, па ограничении импульс-
ной мощности генерации безызлучательными релаксационными процессами
внутри квантовой системы, т. е. между энергетическими уровнями акгп-
ваторных ионов, и на влиянии каналов усиленной люминесценции.
При определенной плотности (пороговой плотности) энергии лазерного
излучения начинается поверх постное разрушение торнов, а затем и объема
генерирующего кристалла. В соответствии с результатами исследований
авторов работы |232] эти явления можно объяснить па основе механизма
теплового разрушения при поглощении излучения локальными дефектами
кристалла. Здесь также отметим, что пороги разрушения на ходится в прямой
зависимое) и от длительности генерирующего импульса. Все известные пан
данные по порогам поверхностного и объемного разрушения лазерных акти-
вированных кристаллов сведены в табл. 3.8 Ч
Как известно, вероятности безызлучательной релаксации, устанавли-
вающей термодинамическое равновесие в квантовой системе уровней акти-
иаторных ионов, по порядку величии зависят от природы процесса. Прямые
безызлучательные процессы релаксации, обычно протекающие между штар-
ковскими уровнями внутри мультиплета, характеризуются временами релак-
сации К12 —10-14 сек. Если конечным лазерным уровнем является штар-
конская компонента основного состояния, то такие времена всегда успеют
дезактивировать ее -при генерации гигантского имлхлкса. Поэтому исполь-
зование активированных кристаллов, излучающих ио трехуровневой схеме
пли по четы рехуровме вой с низко расположенным конечным уровнем, в та-
ких генераторах предпочтительнее.
Автор благодарит В. Я. Хапмова-Малькцва и 10. Г. Даниленко, которые иомоглв при
написании этой части раздела м предоставили данные табл. 3.8.
79
Vсжмультиплетпы с, обычно многофопоппые процсссы безызлучателыюй
релаксации имеют на много порядков меньшие вероятности. В не которых
лазерных кристаллах эти вероятности могут достигать значения 108 сек~г,
чаще же всего они колеблются or IO1 до 107 секл [49, 53, 151, 1(59, 476, 477J.
Вследствие этого в кристаллах, генерирующих по четы рехуривттевой схеме
с высоко расположенным конечным уровнем, при определенных условиях
может возникнуть и насыщение нижнего рабочего состояния, что в конечном
итоге приведет к ограничению выходной мощности излучения.
Этот нежелательный эффект также может иметь место, если генерирую-
щий криста.ы характеризуется большим поперечным сечением лазерного
перехода. При значительных энергиях возбуждения система может приобре-
сти такое усиление ДЛгие, при котором станет эффективна дезактивация
метасгабилыюго состояния посредством каналов усиленной люминесценции
(суперлюминесценции). Кстати, поэтому кристалл Y3A13O12 — Nd3+, обла-
даютций большим значением af. (—7,7-10“19 ел2) основного лазерного нерехо
да А (10641,5 А), не является в этом отношении оптимальным. Для эффектив -
ной генерации в этом режиме предпочтительнее при прочих равных условиях
кристаллы с несколько меньшими величинами поперечного сечения рабочего
перехода, например \Л1О3 — Nd8+. Влияние суперлюминесценции на пара-
метры генерации твердотельных ОКГ подробно рассмотрено в работе [70].
Кроме этих обстоятельств также необходимо учитывать и возможное пог-
лощение на частоте генерации как на рабочем переходе, так и с мета ста-
бильного состояния на уровни выше лежащих мультиплетов активатора.
Все перечисленные факты всегда следует иметь в виду при выборе кристалла
для ОКГ с модулированной добротностью.
3.14. Немагнитные кристаллические ОКГ [241.243]
Немагнитные кристаллические ОКГ, впервые описанные в работе [241],
в качестве источника возбуждения использовали специальные пиротехни-
ческие лампы накачки. В них окислителем служил перхлорат калия (КС104),
а горючим цирконии. При воспламенении этой смеси протекают следукнцие
химические реакции:
КСЮ4-И<С1- 2О2,
Zr О2 ZrO2„
2KCI -> 2К С12.
Вторая реакция весьма экзотермическая, поэтому происходит сильный
разогрев продуктов реакций, сопровождающийся интенсивным излучением
в желто-красной части спектра (цветовая температура 4800—5200е К). Этот
тип ОКГ представляет интерес как для решения прикладных задач, так и для
научных исследований. Например, лазер па основе Y3AI5Oi2 — Nde+. исполь-
зующий специальную лампу, при 300' К способен генерировать импульс
с энергией около 1 дж [242]. Вследствие того, что пиротехнические ОКГ
бостоновые, ид можно помещать в сильные импульсные или постоянные маг-
нитные поля и проводить исследования эффекта Зеемана па электронных
индуцированных переходах. Это дает основание падеяться, что в скором
будущем станет возможным подойти вплотную к решению задач определе-
ния локальной симметрии кристаллического поля генерирующих ионов.
В отличие от других типов ОКГ, кристаллические лазеры с пиротехническим
возбуждением характеризуются квазинспрерывпым режимом излучения с
длительностью, иногда доходящей примерно до 50 мсек.
3.15. Кристаллические ОКГ с лазерным возбуждением
В этом разделе мы рассмотрим небольшую таблицу, в которой перечислены
некоторые основные спектроскопические и генерационные характеристики
активированных диэлектрических кристаллов с лазерным возбуждением.
80
Таблица 3.9. ОКГ на основе активированных диэлектрических кристаллов
с лазерным возбуждением
Кристалл Индуцированный переход Длина волны генерации, Л1К.И Длина волны возбуждении. мкм Тип возбуждающего оьг Литература
Cab. -Sm«+ М(Л„) .’Л 0,7205—0.745 0,6943 Рубиновый с моду- лированной доброт- ное СЬЮ (118, 279]
Cob'.,— Ну'-' % —* 5/в 2,35867 0,6943 Рубиновый |2И, 245]
LaF3— Nd3* 1.06335 0,6943 Рубиновый с моду- лированной доброт- ностью |1811[
AI.O. «я ~4А U. 7670 0,6943 То же |122|
и,6943 0.4880 и Гаювый ими. 4г 1246)
0.5145
CaWOa—Nd34 4/г 3/г ’’Л,, 0,6943 Рубиновый с моду дированной доброг ностью 1247|
1.0649 ,5145 Газовый ими. ;\т |2',6J
YAlOg—Nd8* *F,. 72 -- Vo 2 0,930 Газовый ими. ]79|
Y3AI5O12—Nd3* *F., -4Ч 0,8910 0,49—0,54 Газовый ими. Аг 181 [
0,8999
0,9385
ч'\ 1,06415 0,8 -0,82 Полупроводниковой (GaA‘1(,P1_v) (248- -Л21
0,6943 Рубиновый с моду- лированной доброт- ностью |247, 253]
0,5145 Газов.ый ими. Аг (48U|
‘F4 1,0296 0,93—0,96 Полупроводников! !Й (GaAs Si) 12341
1.аС1з—Pr3* ч\ -»3Я3 0,5298 0,474 Нл основе красите.!я |И6|
— 0,6452 0,488 То же |1Ю1
3Р<, — 3ЯС 0,6164 0,488 11161
Зл — 3Я4 0,4892 0,188 |1Ю|
PrCl3—Pr3* 8РЛ -»Я» 0,5298 0,474 (И1>|
»Л, ->3FS 0,6452 0,488 |7G, 116]
3'-« — 3Яв 0,6164 0,488 (И0|
’Ро ->зя4 0,4892 0,488 |И6|
PrBr3—Pr3+ “Р. - 8FB 0,64 0,488 170]
NdP60„—Nd8* 1,051 0,58 181]
(Nd,La).PBOM- —Nd3* 1.0511 0,58 0,49—0,54 Газовый Аг |505]
Такой принцип накачки дает возможность извлекать много дополнительной
информации о свойствах стимулированного излучения кристаллов. Некото-
рых результатов мы коротко касались ранее, например при рассмотрении
ОКГ, генерирующего на электронно-колебательных переходах, с другими
можно ознакомиться по оригинальным работам, ссылки на которые приведе-
ны в табл. 3.9.
3.16. Монокристаллические пленочные ОКГ
В последнее время проблема миниатюрных кристаллических ОКГ становится
весьма актуальной в связи с определенными успехами оптоэлектроники.
Особенно привлекательным здесь является создание компактных комплекс-
ных схем на тонкопленочных оптических элементах (генераторы, волновод-
81
Гис. 3.39.
b
б
Уэ+-полпэдр в кристаллической структуре KY(MoO4)2 (о) л проекция струк-
туры KY(Mo04)2 на плоскость .ту (б)
Цифры — межатомные расстояния Y — О и О — О в А: кружки — ионы К+ (б)
ные световоды и т. д.). В этом плане представляет несимпенпый интерес
описанный в работе [290] первый монокристаллический тонкопленочный ОКТ
на основе много композитного граната с ионами Но8+ (точная химическая
формула соединения — Y1!35Ho04Er0>55Tu0,5Yb0<eAl5O12). Авторы этого со-
общения зарегистрировали стимулированное излучение иопов Но34 при
77' К. на волне 2,098 мкм основного перехода 5 7? -> 578. В их эксперименте
активный э «е.мепт представлял собой пленку толщипой 0,2 мм и площадью
3 0,5 мм2. нанесенную методом эгаттакспи из жидкой фазы на подложку
толщипой 0.8 мм из высококачественного кристалла YSA1SO13, ориентиро-
ванного по плоскости (111). Рабочие торцы пленки вместе с подложкой тща-
тельно обрабатывались, затем на них наносилось золотое покрытие, которое
служило зеркалами оптического резонатора. С использованием спиральной
Хе лампы типа FT-524 был достигнут порог возбуждения генерации, рав-
ный 72 дж. Дальнейшие исследования роста [478] позволили получить более
совершенные образцы этого кристалла п на их основе создать ОКГ, генери-
рующие при 77° К не только в импульсном с Еп^ 1,7 дж, но и непрерывном
режиме с Рп 21)0 втп. Высокое оптическое качество лазерных тонкопле-
ночных кристаллов было достигнуто согласованием параметра а элемен-
тарной ячейки граната пленки и граната подложки.
В работе [478] приведены также характеристики гонкопленочпого кри-
сталлического ОКГ па основе Y3A15O12—Nd8*, генерирующего в импульсном
режиме, а в 1480] в непрерывном. Здесь уместно отметить, что для получения
стимулированного излучения с широкополосным оптическим возбуждением
в поисковых исследованиях новых лазерных кристаллов уже давно исполь-
зуются монокристаллические образцы с активной длиной в несколько милли-
метров X Это, например, Y2O3, La2O8, Gd2Os, Y3A15OI2, Ln3AlftO12, CaAl12O19,
SrAl13O19, K.Y (MoO4)3 и LaAlO3 с ионами Nd3+, EraO3 с Tu3+ и У3Ге5О12 •
: Er3+, Tu3t с Ho3 . В последнее время с использованием методов лазерного
возбуждения (см. раздел 3.15) длина лазерных кристаллических элементов
«уменьшилась» до нескольких десятков микрон, например для LaCl3, PrCL
п РгВг3 с попами Рг3г и NdP5O14 и (Nd, La)P&Ow с Nil34.
1 Подробные сведения можно найти в табл. 5.1.
Несмотря на такой обширный список активных сред, проблема получения
из этих соединений однородных с малыми потерями пленок с толщинами, обес-
печивающими волноводный характер распространения, усиления и генера-
ции световых волн, остается еще весьма сложной- В этой связи представляет
определенный интерес, во всяком случае для исследовательских работ, кри-
сталлы с совершенной спайностью, из которых путем скалывания или от-
щепления можно получать пластинки с толщиной в несколько микрон.
К таким соединениям относится лазерный кристалл KY(MoO4)2—Nd3"
[85. 93, 377]. На рис. 3.39 показаны Уй+-полиэдр и структурный мотив этого
соединения. Как видно, ионы иттрия расположены внутри кислородного
восьмивершинника. Они занимают частные положения - на двойных по-
воротных осях параллельно а. У3+-полиэдр можно представить как непра-
вильный куб, у которого две «грани», приблизительно перпендикулярные
направлению [001], повернуты относительно друг друга. Угол разворота
составляет около 35°. Соседние У3+-полиэдры связаны между собой по об-
щему ребру и образуют в направлении [010] непрерывные леи гы, а соседние
параллельные ленты, отстоящие на расстоянии а/2, связаны через ионы К .
занимающие кристаллографически независимые положения. Относительно
слабая связь К—О обуславливает совершенную спайность в кристаллах
по плоскости (100). Оптическая прозрачность этого соединения простирается
от 0,33 до —5,5 мкм.
3.17. Многолучевые ОКГ
В предыдущих разделах коротко были описаны принципы работы и свойства
различных типов ОКГ на основе активированных диэлектрических кристал-
лов с широкополосной оптической накачкой. В этих генераторах практиче-
ски вся запасенная активной средой энергия возбуждения обычно излучается
на частоте одного «штарковского» ипдуцированного перехода в строго опре-
деленном (по отношению к геометрии лазерного элемента) направлении,
заданном типом оптического резонатора. Если отвлечься от модового состава
поля внутри активной среды п всего резонатора в целом, то такие ОКГ можно
классифицировать как одполучовые.
Теперь рассмотрим квантовые генераторы с песколькпми направлениями
излучения [464]. Этот класс лазеров отличается от о.чнолучевых тем, что
в них активная среда является общей для нескольких не связанных друг
с другом резонаторов. Блок-схемы пяти простейших из них с плоскопарал-
лельными зеркалами представлены на рис. 3.40. В многолучевых ОКГ каж-
дому направлению в общем случае может соответствовать стимулированное
излучение со своей частотой и поляризацией, обусловленное переходами
как между разными уровнями двух состояний, так и между штарковскимп
компонентами нескольких пар мультиплетов одного активаторного иона.
Поскольку в этих ОКГ, в принципе, могут быть использованы все известные
лазерные кристаллы (см. табл. 1.1—1.5) х, то и их рабочие схемы будут те же
самые — трех- и четырехуровневые с одним общим или несколькими мега-
стабильными состояниями (см. рис. 3.2, а). Это дает нам осповапне, не затра-
гивая принципов работы ОКГ, сразу перейти к их особенностям.
В качестве примера рассмотрим лазерный элемент специальной формы из
неодимовой активной среды в системе двух резонаторов (например, как на
рис. 3.40, а), один из которых «настроен» на волну генерации основного пе-
рехода 4А/2-^4В./2 (Хг 1,06 мкм), другой — па волну перехода
-*• 4Г1зд с Хг » 1.35 AtK.it. В обоих случаях излучение может возбуждаться но
четырехуровневой схеме с общим метастабильным состоянием
При накачке .лазерного элемента созданный «резервуар энергии возбуж-
дения», который применительно к обычным ОКГ принято называть инверсной
заселенностью, может питать то один, то другой канал генерации или же
сразу их вместо, если усиление в обоих плечах будет одинаковым. В экспе-
1 Также активированные стекла и неорганические жидкости.
85
J
Pnc. 3.40. Блок-схемы многолучевых Oh’Г
/—fi - керкила; 7. в - лазерные среды
рнменте первый режим бия реализован с кристаллами простого типа
\ -{Л15О12 Nd3 и KY(W04)2— Xd® , а также с фторидпой смешанной систе-
мой CaF2- YF3—Xds [464]. Все определялось условиями, которые создава-
лись для возбуждения стимулированного излучения н каждом плече. Так
вот, возможность управления запасенной энергией возбуждения практиче-
ски при любом режиме генерации и есть главная особенность многолучевых
ОКГ. В них один луч может быть «рабочим», другой - «управляющим»,
один обеспечивать режим непрерывной. другой - импульсной генерации.
В одном канале может быть собрана схема с комбинированной активной
средой (рис. 3.40, б), а другой использоваться для инжекции излучения о г
внешнего лазера. Одно направление может быть «генерационным», другое —
«усилительным». Многолучевые ОКГ позволяют, в принципе, формировать
внутри своей лазерной среды активные области практически любой формы
и с любым распределением плотное ги возбуждения в заданном направлении.
Ряд вариантов схем многолучевых кристаллических ОКГ (см., например,
рис. 3.40, в, г) для некоторых лучей будут обладать свойствами «волноводных»
лазеров с сохранением волнового фронта генерирующей волны [462].
Различных комбинаций и сочетаний па основе мно го лучевого принципа,
как легко видеть, может быть много и применение таких ОКГ могут быть
самые разнообразные. Например, применяя этот принцип при создании
мощных ОКГ для экспериментов по лазерному получению высокотемператур-
ной плазмы. видимо, можно облегчить решение проблемы устранения вред-
ного влияния на активные элементы их выходных усилительных каскадов
обрат ной связи мишень —лазер [465, 495] путем быстрой дезактивации (на
волне основного или дополнительного канала генерации) оставшегося в них
возбуждения. Многолучевой принцип также позволяет создавать своеобраз-
ные «триггерные» лазерные системы с достаточно разнесенными по ча-
стоте каналами излучения, что может представлять определенный интерес
для увеличения быстродействия приборов оптоэлектропики.
В заключение отмстим, что созданные в последние годы ОКГ с комбини-
рованными средами, с самоумножением частоты, с каскадными рабочими
схемами, с принципом сенсибилизации, с кумуляционными процессами при
возбуждении и, наконец, многолучевые ОКГ со всей очевидностью свидетель-
ствуют о неисчерпаемых свойствах активированных сред, наиболее яркими
представителями которых являются диэлектрические лазерные кристаллы.
Раскрыть же эти резервы во многом помогла и спектроскопия стимулирован
ттого излучения.
84
4. Штарковская структура
уровней активаторных ионов
лазерных диэлектрических кристаллов
Первой л основной задачей спектроскопического изучения активированных
лазерных кристаллов является анализ лггарковской структуры спектров
и построение детальной схемы энергетических уровней активаторов. Второй
этан исследований связан с теоретическим истолкованием наблюдаемого
расщепления, с определением свойств уровней и переходов между ними,
а также с выявлением влияния иа эти факторы структурных особенностей
матрицы-основы. Без этих данных невозможно попять природу пе только
с симулированного излучения, но н многообразных процессов, протекающих
в активной среде при ее возбуждении. В экспериментальном плане первая
задача решается в основном традиционными методами абсорбционной и люми-
несцентной спектроскопии при низких температурах [16. 43. 46, 47, 61—63,
293, 497 5011, в помощь которым в последнее время стали с успехом привле-
каться и методы спектроскопии стимулированного излучения |4, 5|, позво-
ляющие проводить точные измерения и при сравнительно высоких темпера-
турах. Главным инструментом второго этапа исследований является аппарат
(Сории кристаллического поля [255, 5021. активно использующий методы
теории групп [503].
В настоящей главе собран экспериментальный материал по энергиям
ннчрковскмх уровняй актива горных иопов в некоторых лазерных криста i-
лах. Но прежде чем рассматривать эти данные, коротко остановимся на
основных положениях теории кристаллического поля, которые коротко сво-
дятся к следующему. Активаторпый ион, внедренный в кристалл, испыты-
вает электростатическое воздействие других ионов или комплексов (лиган-
дов). которые его окружают. При рассмотрении этого локального образова-
ния (см. раздел 2.3) центральному иону приписываются свойства свободного
иона с соответствующим учетом его электронной структуры, а лиганды счи
таются как неизменные источники внешнего электростатического поля с кон-
кретной поляризацией (внутрикристаллическое поле). Основным эффектом
влияния этого внутрикристаллического поля на состояния свободного иона
является расщепление его термов. При описании этих взаимодействий ис-
пользуются известные квацтовомсхаппческие законы.
Энергия штарковених компонент Е и их собственные волновые функции
Чг находятся путем решения уравнения Шредингера
ят ят,
где полный гамильтониан для внедренного в кристалл примесного иона
с zV электронами можно записать как
Я Но 4 ^кр;
здесь Яо — гамильтониан свободного иона и Гкр — потенциал, описываю-
щий энергию внутрикристаллического поля. Поскольку получить точное
решение уравнения Шредингера для многоэлектронного иона практически
невозможно, то используются различные приближенные методы, в частности
метод теории возмущений, где предполагается, что собственные функции
и значения Яо известны, а Гкр рассматривается как возмущение (см. напри-
мер, монографии [255, 503] и их библиографию).
85
Теперь остановимся на свойствах основных взаимодействий в свободном
моно. Наиболее существенная часть взаимодействия представляется кулонов-
ским членом Vef,„ описывающим взаимодействие электронов с ядерным за-
рядом Ze и электростатическим отталкиванием электронов друг от друга г
где е заряд электрона, т — масса электрона, рг — импульс и г, — радиус-
вектор, направленный от ядра к i-му электрону, г?г — радиус-вектор между
у'-м и r-м электронами. Кулоновское отталкивание электронов одной и гой же
конфигурации, находящихся в различных состояниях, приводит к различным
энергетическим уровням — термам.
^нпновснос ___
дзаинпдейспМие
I _______ Спин - ор/шпаньное
-* Сзаинпдейстбие
I
I Снутрикриспгиллиюскь *
Рис. 4Л
Схема расщепления уровней иона
Nd3+ в кристалле ¥аА130и
I — термы, характеризуемые квантовыми
числами L п S:
И - мультиплеты, характеризуемые
квантовыми числами L, S и -/;
/Л — пигарковские уровни, соответствую-
щие неприводимым представлениям
группы локальной симметрйи
Следующим важным взаимодействием является магнитное взаимодей-
ствие между спинами электронов и их орбитальными моментами, так назы-
ваемое сгаш-орбиталыюе взаимодействие. Если ограничиться рассмотрением
состояний, принадлежащих одной и той же конфигурация с определенным
полным орбитальным моментом L и спиновым S. т. о. случаем рассел-са-
уидеровского взаимодействия, то энергию с пин-орбита л ьного взаимодей-
ствия P'sp можно записать в виде
Fso = ZLS,
где X — постоянная спин-орбита л ьного взаимодействия или константа
.мультиплетной структуры, которая может быть оценена по формуле
7. 200(7 — 55) слг1.
По.мимо магнитного взаимодействии l so имеется спин-спиповое взаимо-
действие, являющееся прямым магнитостатическим взаимодействием маг-
нитных электронов. По порядку величины энергия этого взаимодействия
составляет единицы ел/-1 и в пашем случае им можно пренебречь, гак же
как и другими более слабыми взаимодействиями, обусловленными наличием
спина ядра и его квадрупольного момента. Таким образом, полный гамиль-
тониан примесного иона в кристалле можно представить
// = Ere + Es0 -f- Укр.
Отсюда следует, что влияние внутрикристаллического поля на энерге-
тические уровни активаторного иона будет зависеть от величины кКр по
86
отношению к величинам Fce и Vw. Различные внутрикристаллические поля
в этой связи принято подразделять на три типа: слабое (Иее Vs0 Гкр).
среднее (Vce >> Икр >> Р«>) и сильное (Ккр . •> \ ее Г8О). Случай слабого
поля реализуется для ионов группы редких земель и актинидов, вну-
тренние оптически активные 4- и 5/-оболочки которых экранированы от не-
посредственного действия окружающих ионов в кристалле пятью или шестью
S-. р- и d-внешпими электронными оболочками. Поэтому общий характер их
спектров поглощения и люминесценции от кристалла к кристаллу изменя-
ется незначительно, а тптарковскпе уровни группируются около положений,
удовлетворительно совпадающих с положением уровней свободных попов.
Этот случай показан на рнс. 4.1, на котором приведена общая схе.ма рас-
щепления энергетических уровней (на примере расщепления нижайшего
состояния *7»/^ попа Nd3+ в кристалле Y3Al5Ol3.
В случае средних полей внутрнкристаллическое поле обычно учитывается
в первом приближении как возмущение уровней свободного иона без учет.]
их тонкой структуры, обусловленной спин-орбитальным взаимодействием.
В результате этого штарконское расщепление превышает внутримультп-
п.тетное расщепление, однако остается меньшим энергетического зазора
между соседними мультиплетами. Такая ситуация характерна для понос
элементов группы железа (незаполненное Зй-оболючки) в некоторых кристал-
лах. В случае сильного внутрикрттсталлмчсского поля, соответствующего
ионам группы палладия и платины, пгтарковское расщепление превышает
расстояние между различными мультиплетами.
В лазерных диэлектрических кристаллах, как следует из табл. 1.1—1.5,
в качестве генерирующей яктиваторпой примеси чаще всего используются
трехвалентные ионы редкоземельных элементов. Для них количество
штарковских уровней в внутри кристаллических нолях различной симметрии
в зависимости от значений квантового числа J определено методами теории
групп и хорошо известно. В табл. 4.1 приведены числа штарковских компо-
Таблица 4 1. Расщепление мультиплетов ионов TR3+ в поле кристалла
заданной симметрии
J = 0 1 2 3 4 5 6 7 8
. 1окальная симметрия Обозначение по Шепфлису *
=1 3 5 7 Я 11 13 15 17
Кубическая Oh. Td, о, т„, т 1 1 3 C 6 7
Гексагональная L)eh’ J)3h' Сбг’ С6й’ C3h’ С<5 1 * 3 5 6 7 9 10 41
Тригональная £)3d’ C3n’ D3i C3 1 2 3 5 6 7 9 10 11
Т стратональная L)4h' L)2d, Qr’ CAh’ •Si, Сл 1 2 э 7 8 10 11 13
Ромбическая C^, 1 3 c 7 9 41 13 15 17
Моноклинная C^hi CS, 02 1 3 5 7 9 11 13 15 17
Триклинная Ci, Cj 1 о 5 7 9 11 13 15 17
/ = ’/2- V-2 5A 7> 7= n/2 13/s 16/a ‘7s
2J^+1 4 1» 10 12 14 16 18
Кубическая Ch, Td, C, Th, T 4 1 •> 3 3 4 5 5 6
Остальные более низ- кие айвы 1 i 3 4 э c 7 8 9
Возможные положении точки с указанием типа епммегрни в разлп’ыплх- кристаллически»- структу-
рах приведены в табл. 5 3,
87
пент для активаторных центров с различной симметрией при значениях J
от 0 до 8 (целыми значениями J характеризуются ТВ8+-ионы с четным числом
электронов па 4/-оболочке) и от 1/3 до 17/2. Эта таблица позволяет сравнивать
число штарковских компонент прп различной симметрии активаторного
центра. Например, для иона Nd8+, самого распространенного лазерного акти-
ватора в нолях .любой симметрии, кроме кубической, количество штарков-
ских уровней в данном мультиплете всегда будет одинаковым. Это обстоя-
тельство в значительной степени облегчает расшифровку оптических спек-
тров для построения схемы энергетических уровней. Для ионов с четным
числом электронов, например для Но3- или Ти31, в полях различной симме-
трии число штарковских уровней будет отличным. В этом случае для интер-
претации оптических спектров знание точной симметрии активаторного цен-
тра является необходимым.
К настоящему времени известно около 200 активированных диэлектриче-
ских кристаллов (см. табл. 1.1 1.5 и 5.1), но только для четверти из них
надежно и полно установлены положения энергетических уровней, непосред-
ственно связанных с процессом стимулированного излучения. Такое поло-
жение дел, с одной стороны, объяснимо серьезными трудностями, с которы-
ми приходится сталкиваться при расшифровке спектров мпогоцентровых
и особенно смешанных кристаллов, а с другой — с принципиальными
проблемами при их интерпретации. Тот основной ключ в виде теории кри-
сталлического поля, который был найден для описания наблюдаемой струк-
туры спектров, к сожалению, только в единичных- наиболее простых случаях
нашел пока удовлетворительное применение.
Полученные к настоящему времени результаты по установлению энергий
штарковских уровней активаторных ионов лазерных кристаллов представ-
лены ниже в табл. 4.2—4.14. Они снабжены тем минимумом литературных
ссылок, который позволяет (с учетом их библиографии) дать достаточно пол-
ное представление по состоянию дел в спектроскопическом изучении данного
кристалла. В этих таблицах значения уровней и полных расщеплений i\E
мультиплетов, отмеченные звездочкой, требуют уточнения. В случаях но
идентифицированных уровней близко расположенных мультиплетов указаны
их суммарные расщепления, которые приведены в скобках. Для большин-
ства крисгаллов положения штарковских уровней приведены с точностью
не .хуже 3---5 см~г.
И, наконец, отметим порядок расположения таблиц положений энерге-
тических уровней лазерных кристаллов: сначала перечисляются таблицы
с штарковскпми уровнями простых фторидных кристаллов, затем смешанных
фторидных систем и т. д. В этом построении на первое место поставлены
кристаллы с ТН3-ионами, затем среды с ТК2+-иопами, актинидами и с ионами
группы железа.
Таблица 4.2. Расщепление мультиплетов иона Рг3"
Мульти- плет Положение штарковских уровней, cjk-i Количество компонент ЛЕ, rjH-=
теор. нксперим.
Кристалл LaFs, 77; К [258, 259]
3Й4 0, 57, 76, 136, 195, 204, 296, 322, 508 9 9 508
3/Я 2179, 2299, 2305, 2310 , 2356, 2434 11 6 265*
4222, 4266 , 4302, 4384.4440, 4504, 4526 , 4552 , 4578. 4591,4668, 4774 13 12 552*
3Р2 5136 , 5181.5200 , 5275, 6280 5 5 144
з/?3 6453, 6495, 6499, 6587, 66u2 , 6622 , 6722 7 7 269
а/*4 6932, 6943. 6981, 6998, 7029, 7035, 7093. 7104 7163 У 9 231
9716 , 9751, 9876 . 9912, 10005, 10 042, 10048 10163, 10 499 9 9 783
ЧЛ 16 873, 16893.17 083, 17183,17 204 5 5 331
’Л, 20925 1 1
=е, 'Л 21458, 21 475. 21 479, 21 484, 21 487, 21 516, 21 522, 21 529, 21 536, 21 554, 21 567, 21 580 16 12 (122) •
зр2 ’Л’о 22 691,22 714, 22 734, 22 772, 22 819 46 986 Кристалл LaCla, 4,2е К [372] 5 1 1 128
3Яд 0 , 33 , 97, 131 6 4 131*
3/'з 6280, 6292, 6296, 6299, 6349 5 5 69
3^ 6773, 6782, 6785 6 3 12 *
*G4 9741, 9772, 9777, 9813 6 4 72*
1А 16 636*, 16 736, 16 784 3 3 148 *
•p« 20 483 1 1 —
3Р] 21 075, 21 101 9 2 26
®Ps 22 215, 22 234, 22 254 Кристалл Pi-Cla, 4е К [260] 3 3 39
3/G 0, 33, 96 6 3 96*
aHs 2115, 2134 , 2169, 2188, 2202, 2222 7 6 107*
3Яб 4231,4250, 4275, 4295 , 4331 9 5 1U2*
3/g 4922, 4950 3 2 28*
3P3 63U3. 6308, 6352, 6367 5 4 64*
З/4 6700, 6751. 6772. 6785, 6804 6 5 104*
'Gj 9763, 9772 6 2 9*
89
Таблица 4.3. Расщепление мультиплетов иона Nd3+
Л ультиплет Положение штарковских уровней, »-* Количество компонент ДЕ. с-м-’
трлр. зкеперим
«/„ Кристалл LiYFa, 77 К [261, 262, 493] 0, 132, 182, 249, 528 5 5 528
ч„, 1998, 2042, 2079, 2228, 2264 6 5 266*
ч„. 3948, 3976. 3995, 4026, 4205, 4228, 4238 7 7 290
V 5851, 5912, 5947, 6026. 6315, 6347, 6388, 6432 8 8 581
>F-’, 11538, 11597 2 2 59
Ч.Л Кристалл CaFa типа I, 77 К [45] Шгарковскно уровни центра типа £ 0, 82, 202, 744 5 4 744*
1977, 2084*, 2094, 2103, 2462 6 5 485*
’Л 11594, 11707 2 2 ИЗ
*ч 13 541, 13594, 13 638, 13 761 6 4 (220*)
'Р, 23480 1 1 —
ЧА,, 28106, 28280 2 2 174
*'•/. Штарковскпе уровни центра типа ЛГ 0, 36 5 9 36*
ч„. 2028, 2052, 2191 6 3 163*
4Ч 11582, 11622 2 2 40
i‘s«, 13468, 13 706, 13 7J2, 13770 6 4 (302-).
«2». 23 416 1 1 —
ч»,, /2 28272, 28288 2 2 16
V., Штарковскпе уровни центра тина N 0, 42 5 2 42*
V,,. 2031, 2061, 2085 6 3 54*
*ч 11602, 11641 2 2 39
4Л - 13 486, 13 602, 13 727, 13 732 6 4 (24В •).
®Р,, 23 441 1 1 —
*,,я'г 28 281 *, 28 320 2 2 39*
ч. Кристалл CaFa типа II, 77" К [316, 4 0, 85 , 440, 475. 925 1)6] 5 5 925
1986, 2022, 2304, 2336, 2584, 2618 6 6 632
4/“/. 4175, 4255, 4525, 4585, 4619 7 5 444*
ч.„, 6112, 6158, 6211, 6623, 6671, 6765 8 6 653*
4 Л 11398. 11494 2 2 96
12 394, 12 503, 12 525. 12 687. 12 729, 12 867, 12920, 13 046 13 369, 13 519, 13580, 13680, 13 624, 13 646 8 8 (652)
4Ч 6 6 (277)
•F, 14 637, 14 747, 14769, 14 874, 15 024 5 5 387
2/2., 15 855, 16 033, 16067, 16 098, 16 170, 16 292 6 6 437
ч;.. "G7/ 17 007, 17 082, 17167, 17 218, 17370, 17409, 7 7 (783)
-К 13 , :-JGvJ Ч. 17 790 18 829, 18882, 19048, 19 346, 19 410, 19 558 16 11 (1406 *)
"1\, 19 665, 19 700, 19 728, 19 860, 20 235 23 277 1 1 -
90
Таблица 4.3 (продолжение)
Мут f .тпплет По южение штарковских уровней. сл~* Количество компонент ДЕ 'Л1—i
теор. аксперим
Кристалл LaFs**, 77 и 4,2° К [37. 263, 264]
•I.' 0, 44, 140, 297, 502 5 5 502
1981’*, 2038, 2069 , 2092 , 2188, 2223 6 6 243
ч»,. 3919, 3974, 4038, 4077. 4119. 4213, 4276 7 7 357
5817. 5876, 5989, 5142, 6173, 6320, 6448, 6551 8 8 734
4Л, 11 595, 11 637 2 9 42
4Л1 12596. 12 613, 12 621 3 3 23
«Я,/. 12 675, 12 693, 12 755 5 3 80*
LV .• 1.3 515, 13 591, 13 671, 13 677, 13 710, 13 714 6 6 (199)
V7. 14833, 14860, 14891, 14927, 14958 5 81
15 998, 16 033, 16 045. 16 059, 16 103 6 5 105*
’G“2 ‘ ~G'. 17 304. 17 315. 17 364, 17 512. 17520, 17 570, 17 001 8 7 (297 *)
<G.,t 19147, 19235, 19251, 19323 4 176
JG»1 19 56b. 19 617, 19 651, 19 685, 19 702 19 739 19 801, 19 839 8 271 *
-G, 21158. 21 176 , 21 201, 21 234. 21 254. 21 302, 21 339. 21 351 13 8 (193 *)
23 468 1 1 —
4'-/, 23 991 3 1 *
4^7« Кристалл Се1’и, 77‘ К [265] 0, 45, 144, 303, 510 5 5 510
1986, 2043, 2077, 2101, 2199, 2237 6 6 251
4F.. 11598, 11643 9 9 45
2P,.z 23 480 1 1
*Z, Кристалл BaFs -Lal’s. 77 К [92] 0, 108, 260, 337. 410 Ч 410
4/,.гт 1900. 1992, 2035, 2070, 2155, 2260 6 6 360
1/11 s 3890, 3956 , 3995, 4040*, 4095, 4180*, 4270 7 7 380
“ч. 5770 , 5870, 5925 , 6014, 6125», 6203*. 6290, 6340 * о 8 570*
*F,f 11 480, 11 628 2 9 148
Ч,., Кристалл LiNbtL. 77' К [2t1i6] 0. 156, 170, 440, 486 5 5 486
4„9 1987, £034, 2107, 2190, 2228, 2263 6 6 276
V,. . 3918, 3973, 4035, 4118, 4140, 4184, 4211 7 7 293
4/>’. 5777, 5916, 6005, 6087, 6105, 62(7 , 6290. 6449 8 8 672
V,., 11250, 11409 1 2 159
4FS/i •12133», 12291, 12396, 12421, 12449, 12 463, 12 574, 12 692* 8 (559*)
*s„t 13199, 13291, 13 398*. 13 437 6 4 (238 *)
*F’i 14498, 14 567, 14 620, 14 664, 14 685 5 187
>i ивии, распойся. CHii.de выше 12 ОАО c.u—i, исследовались при 4,2° К
91
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штдрконских уровней, cjw • Количество компонент ДЕ, т.н-1
теор аксперим.
45 748. 15803. 15 873. 15 888, 15 911, 15 926 6 6 178
'Gs 16 753, 16 852, 1G909 3 3 156
('С, Щ 16 949* 17 071, 17 135, 17 176 4 227*
t*G. 2Gki 18719, 18 786, 18 836 4 I 117*
’С-!. 19 135, 19260. 19331 5 .1 196*
"с. 20 682, 20 764 , 20 799, 20 868, 20 938 5 256
°G„ 20973, 21 022, 21 039, 21 213, 21 372, 21 631, (4 7 (723 *)
V’. 21 696
2/’Ig 22 914 l 1
-/>г. 23 348, 23 554, 23 608 3 3 260
2(Л Р)э 25 745 25 882 2 137
27 365, 27469 2 2 104
’/</ 28 031 1 | *—
Кристалл KY (MoOaje, 77° К |2(i7J
«/ s 0. 94, 162. 253. 130 5 5 430
J/„ 1960, 1985, 2016, 2079. 2120, 2205 6 6 245
J/4 3810, 3865, 3904*, 3940, 4030, 4110, 4195 7 7 385
5750, 3820, 5890*, 5930, «1)00, 6180*, 6230, 8 540 *
6290 *
*/ 11356, 11438 2 2 82
«Л 12 369, 12 423, 12 459 3 90
'IL 12 492, 12 545, 12 590, 12 642, 12 670 178
13 213. 13310. 13387. 13 435 1 А 220
3 s 13479, 13 488 2 9
«F. 14 576, 14 629, 14 698, 14 727, 14 760 5 184
-7/ i 15 798, 15 835, 15833, 15 923, 15 970, 15995 6 6 197
«G (-G, 4G);, 16866. 16909. 16966, 17065, 17 185, 17238, 7 7 («8)
17364
(2G. ‘Gj. 18 702*, 18780, 18 797, 18 832 4 130*
‘-б’.. 18 875. 18928. 18 965, 19 037*, 19 048* 5 5 173*
-’A.,, 20390, 20 400*, 20 425. 20 483*, 20 505*. 8 7 200»
20 535», 20 590*
•g; 20 705. 20 730 , 20 750, 20 772, 20 825 5 5 120
ЧС. /'), 20 842, 20 860 2 2 18
4G„ 20910, 20995, 21026, 21 093, 21128, 21210 6 6 300
23105 1 1 —
VX 2 23 580, 23 685*, 23 752* 3 3 172*
-(/*, 25 915*. 25 975 2 2 60*
Кристалл KY (WOah, 77 К [94]
4/u 0, 104, 155, 306. 355 а 5 355
’’-I. 1943, 1961, 2020, 2112, 2142, 2180 6 6 237
iI„ 3901, 3915, 3973, 4076, 4100, 4143, 4175 7 7 274
4№r 5880 , 5874, 5952, 5963», 6074, 6192, 6240, 8 8 427
6287
92
Таблица 4.3 (продолжение)
Количество компонент
Мультиплет Положение штарковских уровней, лм.-« ДЕ, см-»
теор. аксиерим.
•F., 11300, 11412 .1 о 112
lF., 41,, 12324, 12 398, 12425, 12 464, 12 527, 12 560 12 601, 12 636 « н (312)
Ч-‘.. *S 13 277, 13318*. 13367, 13 403, 13 441, 13454 6 6 177
‘гч. «545, l'i 507, 14636. 14 743, 14 785 5 5 240
27Д, 15 756, 15 780, 15 838, 15 896, 15 950, 15 968 6 6 212
ч;,, • ес, 16 792, 16 903*, 16 929, 17047 17112* 17 224, 17301 7 (491)
«с\А 18 755, 18 793, 18817, 18 936 Л 181
19138, 19 290*, 19324, 19 354, 19 387 5 Г. 248
19 474, 19 535, 19 558, 19 600. 19 662, 19 818 * 7 6 344*
4GV/x aGli;j 20 768, 20 815. 20 844. 20 859, 20 920 20 982. 21 042, 21 090, 21 133 11 9 (365 *>
2 Л'»- 21 249, 21 418, 21 455, 21 С08, 21 678, 21 834 8 € 585*
2Р, 23 041 1 1
27J, 23 504, 23 652, 23 717 з 2 213
2/> ' 3 . 25 917, 26 025 2 108
4П, 27 581, 27 660 2 2 79
4Р,’ 27 757 1 1 -
Криетахч Ca(NbO3)>, 77 К [93, 172J
Г.г 0, 10О. 158. 237, 522 5 522
1952, 1981, 2017, 2093, 2218, 2246 6 6 23 •
Ч,3 3896, 3922, 3975, 4030, 1128 •, 4183, 4327 7 531
4/ . 5785, 5818, 5833, 5933*. 5996, 6257, 6305 8 578
6363
'F , 11375, 11423 •г 2 48
6F- 12 306, 12 361, 12407 3 а 101
12467, 12502, 12 541, 12586, 12692 5 5 225
«К 13277*, 13337, 13374, 13 448 < < 171 *
,?7. 13 479, 13484 2
14 581, 14 612, 14 690, 14 765, 14 812 г» 231
=Я„/, 15741, 15 775*, 15 818, 15813, 15918, 15987 6 6 246
4G3.s 16 798. 16 816, 17 036 3 243
('«. =Ск. 17 135, 17173, 17 212, 17 406 4 .1 271
(4С. 2С),/, 18748, 18818, 18900*, 18914 4 4 1G6*
2А’1Я, 19 050*. (9 157, 19354, 19 391, 19440. 19 470*, 19497* 7 7 447 *
19 619, 19 666, 19 713, 19 814 •> 4 195*
ч;„ 20 717 , 20 773, 20 790, 20 816, 20 869* 5 5 152*
*G..3 20 981, 21 022 , 21053, 21088. 21 146, 21 218 с, 6 237
гр-/. 23095 1 1
*п-. 23624, 23669, 23 725 3 3 101
С'1. D),, 25 979, 26031 2 2 52
93
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, с.м~1 Количество компонент теор. | аксперим. ДЕ. с.ч 1
Кристалл Са\ЦОт, 77 К L481]
Штар невские уровни центра типа I
Ч7м 0, 178, 220, 271. 437 о '< 437
4/»а 1919, 2082, 2088, 2116. 2158, 2226 6 6 307
3862, 3866, 4033, 4049, 4065, 4122, 4220 7 7 358
%.* G03O, 6039, 6061, 6110, 6247, 6321 8 6 291*
11 372, 11 517 2 2 145
12 413, 12 467, 12 514, 12525. 12 544, 12 579 7 6 166*
16’/. 13 366, 13 403, 13460, 13 530, 13 517, 13 619 6 6 253
•’Лд 14 595, 14609, 14 633, 14 681, 14 702 а 5 107
15 873, 16 033 6 2 158*
V, 2G’/. 16 957, 17 077, 17093, 17 195. 17 267. 17 333, 7 7 454
17 ill
*G7 18890, 18940, 19 001, 19 052 4 4 162
< 19 389. 19 427, 19 480, 19525. 19 618 5 5 229
Штарксвскис уровни центра иша 11
0, 51, 295, 474, 585 5 5 585
4/,.e 1942, 1966, 2215, 2269, 2296 6 а 354 *
3881. 3887. 4166, 4226. 4259. 4300, 4339 7 7 458
5920, 5969, 5996 , 6012, 6024, 6132, 6348, 8 8 484
6404
11349, 11620 2 2 271
4/,’ 2Я«, 12362. 12 537, 12 638, 12 684. 12 737, 12 815, 7 496
12 858
13 314, 13 496, 13 584, 13595. 13603, 13 703 6 6 389
14 600, 14 750, 14 796, 14807 5 4 207 *
15 940, 15 972 6 2 32*
4» 17 012. 17 069 17 106, 17 154, 17421, 17491, 7 7 527
17 539
’G*7 18870, 18 959, 19 042, 19116 4 4 246
Кристалл CaMoOi- 77' К [268]
ч.„ 0. 109, 162, 223, 458 5 5 458
% 1982 . 2019, 2025, 2062, 2193, 2226 6 6 245
3922, 3950, 3967, 4001, 4055, 4155, 4190 7 7 267
Л„, 584i. 5895, 5927. 6307. 6348 8 5 504*
ч.ч 11387, 11455 2 2 68
Кристалл СаЛ\(>4, 77 К [268, 269J
v.. 0 , 95, 165, 230, 472 5 К 472
Чг1 1976, 2016, 2056, 2189, 2226 6 5 250*
4/, 392». Ж.’>, 3975, 4002, 4085, 4100, 4202 7 7 276
5848, 5903, 5935, 6277. 6305, 6377 8 6 529*
11 406, 11469 2 2 63
94
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковскпк уровней, '-.и 1 Количество компонент ДЕ. см-1
теор. эксперим.
Кристалл SrMoOi, 77 К [97,268]
0, 95, 158, 218, 377 5 377
1956. 1999. 2036. 2140 6 4 184*
.'1!НГ>, 3948, 3962, 3996», 4039, 4100, 4130 7 7 235
•'ч. 11 102, 11 467 2 2 65
Кристалл Si’WOj, 77 К [268]
0, 97, 163, 222, 395 5 395
*1„,л 1968, 20(0, 20-15. 2152. 2178 6 5 210*
ч,»я 3918, 3950, 3968, 3998, 4122, 4163 7 6 245*
4/ - 5869, 5913, 5948, 6244 8 /( 375*
4Г 11420, 11 488 2 2 68
Кристалл Y-2O3, 4.2 s К [144]
0, 29, 267, 447, 643 5 5 643
1897, 1935, 2147, 2271, 2331, 2359 6 6 462
3815, 3840, 4093, 4200, 4280, 4305, 4329 7 515
3709, 5726. 60G0, 6162, 6315. 6401. 6443, 8 8 770
6479
V4. 11208, 11404 2 2 196
^2 12138. 12321, 12 436 3 3 298
Н-„ 12t396, 12 492, 12 554, 12 642, 12 716 5 5 320
'F’b 13181, 13 310, 13421, 13501 4 4 320
•ч 13 392, 13 415 9 9 23
К 14426, 14 534, 14 573, 14 723 4 4 297
®Яц;, 13709, 15727, 15 756. 15870. 15944, 16024 6 6 315
4С‘,. 16 590, 17030, 17 309 3 3 719
2G?s 16 767, 16 903, 17 114, 17 215 4 4 448
«с7.г 18 464, 18 592, 18 718, 18 794 4 4 330
«G% 19177, 19193, 19 211. 19 271, 19 286 5 5 109
2А»/. s4 + 20 477, 20 506, 20 599, 20 609, 20 718, 20 752, 21 14 (1220 *>
-r2G,. 20 808, 20 927 , 20 935 , 20 95.5, 21 034,21 438,
21 598, 21 697
2/> 22 912 1 1 —
!Ч. 23331, 23527 3 9 196*
гч 25 697, 25 913 9 9 216
27.1, - WB. -f- 27 212, 27 306, 27 472, 27 734 27 980, 28 076 11 8 (1139 *)
+ *А, 28197, 28351
Кристалл УАЮз, 77° К*** [271]
«/ 0, 118, 212, 500, 671 5 5 671
ч,„, 2023, 2097, 2158, 2264, 2323, 2378 6 6 355
*ч 3953, 4021, 1092, 4200, 4291, 4328, 4446 7 7 495
5757, 5893, 6011, 6240, 6307, 6402, 6887, 6743 8 8 990
Положения уровней иона Nd’+ в кристалле YAIO3 при 300° К исследовались также в работе [272].
95
Таблица 'i.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, слг1 Количество компонент Д2?, cm-1
теор. эксперим.
4Л И 421, 11 550 2 9 129
Ч'6 12 411, 12 447, 12 511 3 3 100
Ч/.* 12561. 12 593, 12 713, 12 742, 12 883 5 5 322
'Ч 13 323, 13 452, 13 565, 13 589, 13 607, 13 651 6 6 (328)
ч-’. 2 14 665, 14 723, 14 740, 14 793, 14928 5 5 263
15 858, 15 893, 15 903, 15 995, 16 095 6 5 237*
eGSg 16 963, 17 023, 17 116 3 3 253
!G-I. 17 295, 17313, 17364, 17456 4 161
«G- 18846, 18893, 18 975, 19077 4 4 231
2G-.. 19 245, 19 309, 19 350, 19 425, 19 546 5 5 301
2Л'.Я 19 637*, 19 652*, 19 747, 19 806. 19 873, 7 6 247*
19 924
*Gaj 20 865 , 20 894, 20 955, 21041, 21110 5 5 245
lGIt + «КИ, 21 231, 21 276 21 294 *, 21 367, 21 464, 21 536, 16 14 (699 *)
21580, 21630*, 21654 21718*, 21748,
21 834, 21 906 *, 21 930
Ч>, s 23 164 1 1 —
4,. 23 463, 23 635, 23 759 3 3 296
‘p’i. 25 981, 26123 2 2 142
Кристалл У3Л15О12, 77 К [271, 273 -275]
0, 130, 199, 308. 857 5 3 857
’7,, 2002. 2029, 2110. 2147, 2468, 2521 6 6 519
Л,,. 3922, 3930, 4038, 4052, 4442, 4507 7 6 585*
5757, 5812, 5933, 5963, 6570, 6585, 6640, 6732 8 8 977
*Ft. 11 427, 11512 о 2 85
4/- 12 370, 12 432. 12 519 3 3 149
S/J„jx 12 575, 12607, 12 623, 12 819, 12 840 5 5 265
*F- -г ’.S’. 13363, 13 433, 13 563, 13 572, 13 596, 13 633 6 6 (270)
*F, 14 626, 14 678, 14 793, 14819, 14 916 5 ь 290
~H" s 15 743, 15 838, 15 870, 15 957, 16 103, 16119 6 6 376
*G 16 849, 16 992, 17047 3 3 193
4; -17 241, 17 268, 17 322, 17 575 4 4 334
’Gt, 18 723, 18 822, 18 843, 18 986 4 4 263
2A\, 2G,jt 19 154, 19194, 19 294, 19 470, 19 543, 19 596. 12 10 (894*)
19 620, 19 651, 19 814, 20 048
*C./# 20 730, 20 773, 20 790, 20 803 5 4 73*
4G...S 20 962, 21 029, 21 080, 21 110, 21 159, 21 162 6 6 200
2A',Sj 21 522, 21 593, 21 661. 21 697. 21 767. 21 791, 8 8 384
21 872 , 21906
22036 2 1 *
4’,t 23155 1 1 —
-P„ 23 674, 23 764, 23 849 3 3 175
25 994 2 1 *
96
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, см > Количество компонент ДЕ, с.и-‘
теор. аксперим.
ч>у. 27 571, 27670 2 2 99
1'2 27 809 1 1 —
Кристалл YVO4. 77° К [167, 171]
47e/z U, 108, 173, 226, 433 5 5 433
1966, 1988, 2047, 2062, 2154, 2182 6 6 216
‘‘-l, 3914, 3936, 3961 *, 3988, 4090 , 4145. 4158 7 7 244
Ч„, 5833 », 5871 ♦, 5919 *. 6004 *, 6261 *, 6319 * 8 7 544*
6377*
>F4, 11366, 11384 2 2 18
‘F., 12 366, 12401*, 12 405* 3 3 39*
И.,* 12 497, 12 542, 12 599, 12 692 5 4 195*
4\{t 13319, 13340, 13 392, 13461 * 4 4 142
13 461 *, 13 465 * 2 2 4*
SF-I. 14579, 14 598, 14635, 14 719, 14 730 5 5 151
15 765, 15 853 6 2 88*
4Gsh 16 824, 16951*, 16 970* 3 3 146*
2G„3 17 215, 17 244, 17 268 3 3 53
‘G,.' 18 772, 18832, 18 861, 18925 4 4 153
19 055, 19 109, 19172, 19216, 19257, 19 298, 19 305, 19 327, 19 361, 19 429 12 10 (374*)
•G.,f f-*C«;,+ 20794, 20842, 20 872, 20 912, 21013, 21101, 19 10 (767 *)
+чс», 21 204, 21 236 , 21 482, 21 561
w.,t 21 935 2 1 *
‘p.,, 23041 1 1 —
23 596, 23 613, 23641 3 3 45
•A/t 27 632, 27640 2 2 8
«£>1/z 27 746 1 1 —
Кристалл Y3Sc2Al30i2, 77е К [529, 53е ]
ah.t 0, 111, 179, 301, 821 5 5 821
4.k 1983, 2014, 2096, 2132, 2436, 2489 6 6 517
*4 3914, 3937, 4044. 4052, 4424 , 4482 7 6 568*
4Z„, 5763, 5795, 5926, 5980, 6538, 6556, 8816, 8 8 943
6706
‘F’l. 11428, 11524 2 2 96
Кристалл YsGasOie, 4,2° К [274]
0, 80, 174, 240 5 4 240*
2011, 2024, 2070, 2107, 2438, 2453 6 6 442
•r„. 3768, 3888, 3940, 4439, 4487 7 5 719*
5826, 5877, 5961, 6564, 6621, 6741 8 6 915*
‘F-. 11459, 11496 2 2 37
*F.,' 12 386, 12 422, 12 516 3 3 130
*Н.я 12 568, 12594, 12 607, 12 810, 12 828 5 5 260
4 А. А. Каминский
97
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковсиих уровней. см~* Количество компонент ДЕ, ел1-«
теор. эксперим
*F. 13 370, 13 407, 13 599, 13 613 4 А 243
•3,, 13 566* 2 1 *
‘f.,, 14 643, 14763, 14 815, 14 868 D 4 225 *
15 744, 15 828, 15 858, 15 942, 16 073, 16 083 6 Н 339
«G. 16 859, 16985, 17 042 3 3 183
!С7. 17 256, 17 308, 17 382 3 3 126
•С„ 18 753, 18816, 18852, 18984 4 4 231
2G,, + 2КЛ/ 19 170, 19303, 19318, 19438, 19522, 19*49, 12 10 (800*)
19 591, 19637, 19 855, 19 970
4G.. 20 741, 20 780, 20 797 5 3 56*
20985, 21 029, 21 104, 21158, 21167 6 о 182*
2А' „ 21 ВИ, 21 690, 21 738, 21 766, 21 871, 21 943 8 6 332*
23150 1 1 —
w'l 23 707, 23 740, 23 753 3 3 46
2% 26 019, 26 049 2 2 30
Кристалл ЬагОз, 10 К [276]
ч.ь о, 23, 82, 242, 487 5 5 487
iF4 11 175, ,11 322 2 2 147
V„, 12 195, 12 267, 12 319 3 3 124
~н„ 12 358, 12391, 12 408, 12 550 5 4 192*
^Рч, 13 141, 13 150, 13 252, 13 272 4 4 131
< 13336, 13349 2 2 13
•F-I. 14 398, 14 406, 14 472, 14 568, 14 613 5 5 215
ги„ 15 613, 15 665, 15800, 15895 6 4 282*
гс’1, 16666, 16 690, 16 739, 16 778 4 4 112
V4. 17021, 17039, 17186 3 3 165
’-Ka.+‘G 18581, 18603, 18644, 18652, 18695, 18 719 11 6 (138*)
-с, 19106, 19144, 19 178, 19223, 19 265 5 5 159
‘С.,, 20 599, 20645, 20 668, 20 795 5 4 196*
V- В)./, 20903, 20923 2 2 2U
ас.,/, 21 379 6 1 *
22884 1 1 —
25 720 2 1 *
•А,. 27 361, 27409 2 2 48
27Л>, 27 741, 27 760 3 2 29*
ч„, 27 807 , 28049 6 о 242*
*Аа 28409 1 1 —
2'-/. 29 404, 29 582, 29 636 7 3 232*
Кристалл LazOzS, 77° К [219]
0, 23, 47, 79, 90 5 5 90
1880, 1889, 1902, 1909, 1959, 2050 6 6 170
‘F‘, 11198, 11214 2 2 16
98
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, см 1 Количество компонент ДЕ, «лг-«
теор. эксперим.
4Ч Кристалл LaAlOs, 300е К [437] 0, 418, 133, 228*, 604 5 5 604
ч»ь 2072*, 2160*, 2209, 2283*, 2327 6 5 255*
11 583. 11 606 2 2 23
Кристалл LaNbOa, 77' К [277]
Ч-1. 0, 114, 175, 225. 506 5 5 506
^ч, 1973. 2002, 2042, 2052, 2202, 2255 6 6 282
3920, 3957, 3970, 4001, 4188, 4206, 4242 7 7 322
5840, 587.5, 5928, 5985, 6328, 6395 8 6 555*
V’l. 11389, 11474 2 2 65
Кристалл GdAlOs» 77 е К [471]
4Ч 0, 111, 189, 507. 666 5 5 666
4Ч. 2022, 2094, 2155, -2264, 2312 , 2369 6 6 347
'Ч, 3948, 4024, 4074, 4164, 4271, 4315, 4440* 7 7 492*
'Ч. 5753*, 5784*, 5915, 6024 , 6226*. 6316, 6407». 6760 8 8 L0U7*
tF4. 11449, 11565 2 2 116
‘F4. 12360, 12 392, 12 438 3 3 78
12 533, 12 581, 12 609, 12 761, 12 911 5 5 378
‘F4, -Ъ'. 13 345, 13 470. 13 580*, 13 614, 13 631, 13 672 6 6 (327)
*F./± 14 724. 14 757, 14 780, 14 816, 14 950 5 5 226
2H«!. 15 893, 15 928, 15 944, 16 009, 16 024, 16116 6 6 223
'Gv.+4c,, 17016, 17 065, 17151, 17340, 17 364, 17413, 17 483 7 7 (467)
4G„t 18 904, 18 954, 19029, 19120 4 4 216
«G.,t 19 316, 19 385, 19468, 19 558, 19 706 5 5 390
*G.lt 20 948, 20 971, 20988, 21 027, 21 290 5 5 216
*P4. 23 213 1 1 —
Кристалл GdsScaAbOis, 77° К [529]
‘‘I. 0. 116, 193, 316, 808 5 5 808
4z1I/t 1979, 2023, 2114, 2144, 2422, 2492 6 6 513
3904 , 3927, 4048, 4061, 4402, 4477 7 6 573*
•u. 5767, 5800, 5942, 5992, 6521, 6545, 6601, 6682 8 8 915
‘F'„ 11421, 11537 2 2 116
Кристалл GibGasOia, 77° К [504]
I», 0, 93, 178, 253, 772 5 5 772
4.,. 1994, 2007, 2063. 2100, 2407, 2433 6 6 439
4/«4 3927, 3999 , 4015, 435а», 4384, 4427 7 6 500*
5770, 5822, 5914, 5932, 6513, 6552, 6653 8 7 883*
‘F4. 11 442, 11 485 2 2 43
V4. 12 390, 12 427, 12 522 3 3 132
It 12571. 12 598. 12 604, 12814, 12825 5 5 254
4* 99
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, см 1 Количество компонент ДЕ, ем-'
теор. эксперим.
«/ 13378,13421, 13 559*, 13 563, 13 570, 13603 6 6 (225)
•Л, 14661, 14 658, 14 771, 14 881 5 4 240 *
=Я„ 15 760, 15 840, 15 873, 15 952, 16 085, 16090 6 6 330
•С.,. 16 880, 16 987, 17053 3 3 73
2<7-\ 17256, 17 262, 17313, 17544 4 4 288
4С’а 18 761, 18 840, 18 871, 18 984 4 Л 223
19238, 19312, 19335, 19448, 19524, 19562, 12 10 (734 *)
|2 12. 19581 *, 19604, 19822, 19972
1Сч, 20 769, 20 802, 20 811, 20 825 5 4 56*
•с,,,, 21 013. 21 060, 21 087, 21 110, 21 174 , 21189 6 6 176
8Л'„. 21 609, 21 668, 21 690 , 21 752, 21 769 8 6 256*
21956 2 1 *
2Ри 23 167 1 1 —
W42 23 718, 23 756 , 23 790 3 3 72
Кристалл LusAhOia, 77 К [191, 278]
0. 117, 198, 303, 878 5 5 878
‘Г,.,. 2004, 2031, 2101, 2137, 2487, 2529 6 6 525
3926, 3934, 4026 , 4040, 4456, 4506 7 6 580*
а/“/. 5759, 5805, 5919, 5954, 6583, 6590, 6653, 6754 8 8 998
v-:. 11 434, 11 502 2 2 68
‘F.,, 12372, 12421. 12514 3 3 142
2Яв, 12 572, 12 604, 12 626, 12 837, 12 855 5 5 283
‘F’l. "S‘/. 13367, 13426, 13 567, 13572, 13 596, 13 833 6 6 (26В)
‘F-;. 14633, 14669, 14 799, 14 819, 14901 5 5 268
zrr 15 734, 15 829. 15 864, 15 950, 16093 6 5 359*
16 841, 16992, 17 044 3 3 203
(!С. 4С),„ 17247, 17 262, 17 313, 17 578 4 4 331
«о,,, 18 716, 18 804, 18 829, 18 978 4 4 262
!Х„ +(’С,«С)./> 19 150, 19194, 19 290, 19516, 19539, 19589, 12 10 (878*
19619, 19639, 19837, 20 028
(2С, «С).. 20 730, 20 768, 20 790* 5 3 60*
20 973, 21035 , 21084, 21124, 21 168, 21 177 6 6 204
21 598, 21 805. 21 820. 21 896, 21 920, 22 036 8 6 438*
2Р„ 23155 1 1 —
2°ч. 23 691, 23747, 23 810 3 3 160
25 994 2 1 _ *
Кристалл LusScoAlsOja, 77° К [529]
*1. 0, 116, 193, 316, 808 5 5 808
чп,' 1979, 2023, 2114, 2144, 2422, 2492 6 6 513
3904, 3927, 4048, 4061, 4402, 4477 7 6 573*
5767, 5800, 5942, 5992,6521, 6545,6601,6682 8 8 915
•F^ 11421, 11537 2 2 116
100
Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковсиих уровней, си « Количество компонент ДЕ, . м-»
теор.| •ксперпм.
Кристалл LusGasOj-z, 77' К [506J
Vs'2 0, 97, 185, 259, 777 5 5 777
4д,,г 1996, 2010, 2065, 2103, 2411, 2438 6 6 442
ч«, 3930, 4000, 4016, 4390, 4435 7 5 505 *
5765, 5820. 5913, 5928, 5940, 6513, 6556, 6655 8 8 890
'F4, 11 442, 11 485 2 2 43
Кристалл РЬМоОа, 77° К [97, 268, 485]
0, 92, 151, 216, 363 5 363
4л«.-2 1962, 1992, 2002, 2035, 2134, 2161 6 6 199
‘Ч. 3920, 3947, 3962, 3993. 4032, 4096, 4140 7 7 220
47к.г 5865. 5910. 5946, 6010, 6175, 6196, 6273 8 7 408*
4F. я 11397, 11454 2 2 57
4 Л 12 416, 12 447, 12 496 3 3 80
«Я./в 12 510, 12 551, 12 620, 12 653, 12085 5 5 175
4Г, 13 369, 13393. 13 466, 13 492 4 4 123
’5,, 13 511, 13 517 9 2 6
4f.a 11624, 14 646, 14 735, 14 745, 14 780 5 165
15 834, 15 864, 15 893, 15 935, 13 983, 15 993 6 6 159
!С7. 16979, 17 048, 17 067, 171U7 4 4 128
%. 17 222. 17 286, 17 383 3 3 161
4G,,f 18 904, 18909, 18980, 19030 4 4 126
19 371, 19406, 19 463, 19 495, 19 518 5 5 147
2рч. 23 727 1 1 —
4J4, 23 668, 23 712. 23 801 3 3 133
Кристалл LiLa(MoOa)2, 77 К [97, 424]
•Л/, 0, 90, 160, 240, 400 5 5 400
V11/s I960, 2003, 2102, 2143, 2198* 6 5 238*
3909, 3945, 3973 *, 4015, 4065, 4120, 4165 7 7 256
‘1-ч. 5850, 5895, 5943, 6027, 6240. 6308 8 6 458*
*F>,t 11385, 11 467 2 2 82
Кристалл LiGd(MoOa)2, 77° К
ч,1я 0, 94, 160, 237, 446 5 446
Ч'Ч. 1971, 2014, 2132», 2176 6 'i 205*
Ч-ч. 3928, 3958, 3980*, 4015, 4067 , 4140, 4176 7 7 254
5840, 5890, 5935, 6011. 6256, 6366 8 6 526*
‘Fi. 11390, 11467 2 2 77
>F^4I„± 12406, 12 447, 12 503, 12 518, 12 539, 12614, 8 8 (308)
12 676, 12 714
4F„ b 45я, 13 255. 13 290, 13351, 13 395, 13 487, 13 515 6 6 (260)
•F.,z 14 470, 14 590, 14 640, 14 720, 14 755 5 5 285
15 820, 15855, 15 880, 15 928, 15 995* 6 а 175*
,c4. 16863, 16 972, 17 038, 17 082 4 4 219
101
•Таблица 4.3 (продолжение)
Мультиплет Положение штарковских уровней, см-1 Количество компонент ЛЕ, г.и—1
теор. эксперим.
‘G6, 17 229, 17 280, 17394 3 3 165
18 786, 18 894, 18 975, 19011 4 4 225
-с^ 19275, 19361, 19383, 19 474, 19496* 5 5 221 *
*G,f 20 790 , 20 894 *, 21 050. 21 118, 21 212 5 5 422
23149 1 1 —
V. Кристалл NaLa(MoO4)e, 77* К [67, 97, 0, 92, 156, 229, 403 68] 5 403
«Л.,. 1953, 1983, 2145, 2173 6 4 220*
ч„. 3900, 3947, 3962, 4033, 4113, 4158 7 6 258*
5841, 5888, 5933, 6020, 6235, 6307 8 6 446 *
4F% 11383, 11455 2 2 72
4,-|. Кристалл XaLafVVChh, 77" К [268] 0, 96. 157, 239, 424 5 5 424
4/“/. 1959, 1996, 2161, 2187 6 4 218 *
3913, 3942, 3964, 4132, 4173 7 5 260*
5852, 5898, 5939, 6246, 6334 8 5 482*
11 406, 11 477 2 2 71
’’I. Кристалл КЬа(МоО4)г» 77° К [428] 0, 88, 155, 235. 355 5 5 355
ач 1887*, 1942, 1985, 2010, 2050, 2125 6 6 238*
< 3900, 3940, 3970, 4020, 4080, 4440 7 6 240 *
ч„, 5855 , 5905, 5955, 6025, 6160, 6230 8 6 375*
*F„t 11389, 11466 2 2 77
‘’1, Кристалл BazMgGe2O7, 300* К [280] 0, 63, 105, 250, 700 5 5 700
VU1 1895, 2040, 2119 6 3 224 *
Ч\,, 11379, 11514 2 2 135
ч-1. Кристалл Bao,25Mg2,75YaGe3<)i2, 300* К [ 0, 158, 177, 341., 822 433] 5 5 822
ч„. 2014 , 2084, 2155, 2232, 2429, 2499 6 6 485
>r,,t 11 440, 11 552 2 2 112
1'ч. Кристалл BasZiiGe-’O-. 300' К [280] 0. 59, 100, 233, 695 5 5 695
4/»i. 1890, 2054, 2127 6 3 237*
"Ч 11374, 11504 2 2 130
Кристалл NdPsOu, 77 е К [507, 534] 0, 82, 207, 256, 317 5 5 317
Л,,, 1958, 1982, 2044, 2062, 2097, 2178 6 6 220
4/u 3914, 3943, 3995, 4037, 4090, 4106, 4171 7 7 257
5872, 5912, 6011, 6072,6081,6210,6274,6289 8 8 417
,F4. 11 473. 11 583 2 2 110
102
Таблица 4.3 (окончание)
Мультиплет Положение штарковских уровней, см~* Количество номподент ДЕ, см-1
теор. эксперим.
Кристалл Ca5(POa)3F, 77 К [129, 281—283]
4Ч 0, 401, 513, 568, 708 5 5 708
4Ч 1905, 2304, 2365, 2404, 2430, 2514 6 6 606
4А.,. 3818, 4232, 4250, 4302, 4366, 4389, 4402 7 7 584
*4 5723, 6200. 6311. 6353. 6391,6435,6579, 6725 8 8 1002
v-/. 11314, 11676 2 2 362
Кристалл Sr5(PO;)3F, 77° К [282]
4Ч 0, 573, 596, 635, 740 5 5 740
*4 1896, 2388, 2438, 2490 6 4 594*
‘ГЧ. 11346, 11 707 2 2 361
Таолица 4.4. Расщепление мультиплетов иона Sin2* r кристалле CaFa при 20° К
[16, 256]
Муль- типлет Положение штарковских Количество компонент ДЕ, слг* Муль- типлет Положение штарковских Количество компонент ДЕ, см 1
уровней, CAfl теор. эксперим. уровней, СМ~1 теор. аксперим
0 1 1 1 || 6А) 14 381 1 1
’Л 263 1 1 — j 14497 1 1 —
Таблица 4.5. Расщепление мультиплетов иона Еп3+ в кристалле YVO* при 4,2' К [284]
Мультиплет Положение штарковских уровней, с.н-1 Количество компонент ДЕ, см-1
теор. эксперим.
’Л> 0 1 1
7Л 337, 376 2 2 39
936, 985, 1038, 1116 4 4 180
Ч-, 1854. 1873, 1903, 1904, 1957 5 5 103
’Л, 2700, 2830, 2867, 2879, 2923, 2988, 3063 7 7 363
‘F„ 3750, 3800, 3870 , 3915 , 3928. 3949, 4065 8 7 315 *
4867, 4916, 4947, 5050, 5053, 5071 10 6 204*
‘D« 17 183 1 1
5£>1 18932, 18 941 2 2 9
6'Л 21 359, 21 419, 21 455, 21 396 4 4 37
103
Таблица 4.6. Расщепление мультиплетов Gds+ в кристалле YgAkOiz при 300° К [285]
Мультиплет Положение штарковских уровней, см-1 Количество компонент ДЕ, емт*
теор эксперим.
КЛ. 0 4 1 *
СР- 31 785, 31 832, 31 872, 31 909 4 4 124
с/’е'г 32 404, 32 441. 32 464 3 3 60
е'‘:. 32 995, 33 028 2 2 33
35 521, 35 568, 35 586, 35 683 4 4 162
6/,/s 35 866, 35 891, 35 914, 35 953, 35 969 о 5 ЮЗ
Таблица 4.7. Расщепление мультиплетов попа Dys+ в кристалле BaYsFe при 77" К
[479]
Мультиплет Положение штарковских уровней, ом-* Количество компонент ДЕ, им-»
теор. эксперим.
в ij ' к1г 0, 8, 40, 48 , 68, 109, 216, 590 8 8 590
6/Лг.2 3520, 3535, 3559, 3581, 3638, 3683 , 3836 7 7 316
6 п 'Чг 5858, 5861, 5901, 5958, 6022, 6052 6 6 194
6//» 7608. 7647, 7689, 7707, 7778, 7801, 7846, 11 И (466)
7861, 7919, 8019, 8074
еН7 8962, 9005, 90S5, 9186, 9224, 9270, 9308, 9 8 (468 *)
9430
СЯ‘., 10 169, 10 212, 10 428 3 3 295
cFe, 10 997, 11089, 11131, 11167 4 4 170
•г. 13 271 2 1 _ *
4А_. 20 950, 21028, 21048, 21 119. 21198 5 5 248
4Л»‘ 22017, 22 065, 22 082, 22139, 22 247, 22 282, 8 8 359
22 321, 22 376
Таблица 4.8. Расщепление мультиплетов попа Dy2+
Мультиплет Положение штарковских уровней, см 1 Количество компонент ДЕ, I.M—1
теор. эксперим.
Кристалл CaFs, 77° К [257]
0, 5, 29, 385, 413, 442, 466 1 7 466
ч, 4267, 4310, 4326, 4370, 4417, 4441 6 6 174
Кристалл SrFs, 77° К [244]
Ч8 0; 4,5; 23,4; 322, 348, 374, 394 7 7 394
Ч, 4250, 4283, 4297, 4338, 4377, 4399 6 6 149
104
Таблица 4.9. Расщепление мультиплетов иона Но3*
Мулъ- । Положение штарковских -уровней, елг-* типлет 1 Количество компонент ДЕ, C.W1
теор. экспе- рим.
Кристалл BaY2FB, 77 и 20' К [532]
0, 20, 37, 39, 54, 58, 89, 120, 200, 239, 276, 310 324, 352, 382, 399 17 16 399*
ч, 5173, 5177, 5189, 5191, 5197, 5220, 5228, 5256, 5269, 5273, 5276, 5358 15 12 185*
ч> 11 260, 11 269, 11 279. 11 293. 11 317, 11 390 11 6 130*
ч\ 15 493, 15 499, 15 525, 15 578, 15 617, 15 631, 15 695 11 7 202*
Кристалл УАЮз, 2 К [107]**
ч, 0 , 6 , 37 / 48 , 58 , 71, 100, 126, 137, 193, 211, 222, 289, 327, 425, 474, 499 17 17 499
ч7 5186, 5187, 5222, 5253, 5255, 5264, 5266, 5268, 5280, 5288, 5318, 5326, 5337, 5346, 5357 15 15 169
Кристалл Y3GasOi2, 2‘ К [139]
ч. 0 . 5 , 8 , 30 , 43 , 94, 111, '113 , 380 , 418 , 427 , 432, 447, 481 17 14 481 *
ч, 5211, 5215, 5218, 5231, 5237, 5269, 5282, 5289, 5324, 5345, 5358, 5365, 5381. 5386, 5391 15 15 180
Кристалл YgFesOia, 2е К [139]
Штарковскпе уровни сс-центра
ч. 0, 29, 66, 78, 95, 110, 145, 160, 379, 402, 413, 425, 436, 461, 487 17 15 487*
Ч, 5198, 5210, 5234, 5246, 5274, 5294, 5331, 5348, 5369, 5374, 5387, 5407 15 12 209*
Кристалл Gd.llOa, 77е К [297]
Чв 0, 33, 67, 91, 120, 161, 183, 391. 400 216, 271, 316,327,349, 17 14 400*
ч, 5110, 5133, 5195, 5204, 5226, 5348, 5353, 5358, 5367, 5372, 5247, 5256, 5267, 5288, 5377 15 15 267
Ч, 8653. 8671, 8730, 8735, 8741. 8808, 8815, 8846, 8875 8746, 8776, 8796, 8802. 13 13 222
Ч„ 11165, 11 188, 11 212, 11 228, 11 314, 11 337, 11 404, И 408 11 261, 11306, 11309, И И 243
15316, 15372, 15386. 15 438, 15 535, 15 560, 15 605 \ 15 671 15 464, 15 501, 15 518, И и 355
Г. 18365, 18 414, 18426, 18 486, 18 544, 18579, 18 597, 18615, 18 499, 18509, 18 520. 18 657, 18 674, 18 724 14 14 (359)
20 576 , 20593 , 20 626 , 20 666, 20 712, 20 734, 20 746 7 7 170
°F, 21339 , 21 390 , 21 434 , 21 461 * . 21537 5 198
** Авторы работы [107] ссылаются на частное сообщение 1’айзберга.
105
Таблица 4.10. Расщеплсиие мультиплетов иоиа Ег3+
Мульти-
плет
Положение штарковских уровней, си ’ Количество компонент ДЕ, см 1
теор. экспе- рим.
Кристалл LiYF4, 77° К [287]
•ч •ч 0, 17, 28, 55 , 208*, 240 , 261, 280 6511, 6514, 6554, 6648, 6671. 6699. 6714 8 7 8 7 280 203
4/п„ 10 222, 10235, 10 283, 10 289, 10315 6 5 93*
Ч, 12 360, 12 466, 12 565, 12 660 5 4 300*
•F,,, 15316, 15 333, 15 349, 15 426, 15 477 5 5 161
18433, 18 494 2 9 61
*U„, 19154, 19177, 19224, 19307, 19322, 19338 6 6 184
20565, 20 657, 20 665 4 3 100*
4Ч 22 226 , 22 259, 22306 3 3 80
•-П.. 24 523 , 24 584 , 24 640 , 24 695 , 24 750 5 5 227
26 406, 26464, 26 564. 26 593. 26 636 6 5 230*
Кристалл LaF3, 4,2е К [49, 288, 289]
Л1‘Ч. 0, 52, 122, 200, 220, 320, 401, 444 8 8 444
’Ч 6604, 6630, 6670, 6701, 6723, 6742, 6825 7 7 211
*4 10302, 10 312, 10332, 10 346, 10363, 10398 6 6 96
4/7. 12 420, 12 520, 12 595, 12 621, 12 692] 5 5 272
^1. 15390, 15 433, 15 444, 15 475, 15 528 5 5 138
18 564, 18 594 2 2 30
19270, 19 310*. 19317*, 19364, 19 423 6 153*
20 658 , 20 70G, 20 737, 20 791 4 4 133
лрч. 22373 , 22 378 , 22 410 3 3 37
iF-l. 22 690, 22 755 2 9 65
гн-1. 24 608 , 24 688 , 24 760 , 24 843 , 24 864 5 5 256
26 504, Z6533 , 26 562 , 26 589 , 26 655 . 26717 6 6 213
Кристалл RaY2Fh, 77° К [31]
•ч 0, 26, 47, 103, 284, 329, 370, 410 8 8 410
15 312, 15 335, 15 387, 15 420, 15 499 5 187
Кристалл СаР2—YF3**, 77 К [106]
’/„j 0, 107, 185, 230, 295, 374, 440, 530 8 8 530
Ча., 6506, 6570, 6653, 6711, 6788, 5639, 6930 7 7 424
18535, 18 572 2 о 37
Кристалл CaVVOi, 77 К [291]
*>4. 0, 19, 25, 61, 228, 266, 319 8 7 319*
*4 6376, 6384, 6424, 6505, 6534, 6551, 6569 7 7 193
10046, 10062. 10 100, 10119, 10138, 10142 6 6 96
’Ч 12190, 12323, 12355, 12 374, 12 451 5 5 261
** Результаты требуют уточнения.
106
Таблица 4.10 (продолжение)
Мульти- плет Положение штарковских уровней, см 1 Количество компонент ДЕ, СЛ1-’
теор. зкспе- рим.
‘гч. 15074, 15114, 15126, 15190, 15 242 5 5 168
!S-I. 18 207, 18 272 2 2 65
г1Ги.. 18933, 18948, 18 979, 19033, 19038, 19 071 6 6 138
20316 , 20327 , 20 420 , 20 432 4 4 116
‘гч. 22 008 , 22 029, 22 053 3 3 45
22325 , 22395 2 2 70
24 306 . 24 413 , 24 430 , 24 463 , 24 511 5 з 205
Кристалл YA1O3, 4.2\К [109, 467] “
‘Ч 0, 51, 171, 218, 266, 388. 443, 516 8 8 516
6602, 6641, 6669, 6715, 6773, 6814, 6868 7 7 265
4ln,t 10 282, 10 293, 10322, 10347, 10 382, 10 402 6 6 120
4,t 12 393, 12446, 12 623, 12 648, 12 732 5 5 339
’F4. 15 263, 15 344, 15374, 15 396, 15 481 5 5 21S
’s‘l. 18406. 18 487 2 9 81
2lruh 19119, 19162, 19190, 19 240, 19275, 19303 6 6 184
‘F’l. 20 481, 20554, 20617 , 20685 4 4 204
22196, 22 227, 22259 3 3 63
22 516, 22 536 2 2 20
2G", 24 479 , 24 526 , 24 666 , 24 698 , 24 765 5 5 286
*GUl 26307 . 26322 , 26380 , 26 458 , 26 476 , 26526 6 6 219
'c-l. 27352 , 27381, 27 410 , 27 544 , 27670’ 5 5 318
-‘Ka!, 27 399 , 27 445, 27 487,27 732, 27 761. 27 913 , 27 997,28 065 8 8 667
2g7, 27683 . 27775 . 28 044 , 28 077 4 4 394
грч. 31 449, 31585 2 2 136-
32 773 , 32 823 , 32 983 , 33061, 33162 , 33301, 33375 7 7 802
‘С,. /z 33 866 , 33 962 , 34 038 , 34 089 4 4 223.
Кристалл Y3 V1BO12, 4,2° К [292, 293]
0, 24, 72, 116. 412, 426, 468, 564 8 8 564
6766. 6858. 6949 3 163»
10 252, 10 281, 10360, 10 370, 10 411 6 5 209*
12 298, 12 524, 12 573, 12 719, 12765 5 5 467
4Л/г 15 290, 15 319, 15364, 15 485, 15 530 5 5 240
18 406. 18 470 9 9 64
19100, 19124, 19161. 19328, 19350. 19367 6 6 267
ч'\ 20 520, 20 574 , 20 625», 20 659 , 20 709 4 э 189
22230 , 22 250 , 22 299 3 3 66
22 601, 22 672 2 2 71
** Расщепление нижайших мультиплетов при 300° К приведено в работе [109].
107
Таблица 4.10 (окончание)
Мульти- плет Положение штарковских уровней, c.« * Количество компонент ДЕ, fJH—
теор. экспе- рим.
Кристалл GdA108 77° К [294]
V,.,. 0, 50, 183, 224, 269, 394, 448, 533* 8 8 533*
6615, 6656, 6687, 6728, 6794, 6828, 6872 7 7 257
10 299. 10310. 10340, 10367, 10401, 10 414 6 6 115
V.. 12 454, 12532, 12 653, 12 671, 12 764 5 5 310
"ч 15 280, 15367, 15 397, 15 416, 15 484 5 5 204
а‘Ч 18437, 18 511 2 2 74
«лгц 19125*. 19133, 19159, 19 223*, 19 262, 19 287* 6 6 162*
20 508, 20571. 20 639, 20 710 4 4 202
22 228, 22256, 22 288 3 3 60
•О|. 22 565, 22649 2 2 84
24 498 , 24 550 , 24 697 , 24 732 , 24 802 5 5 304
‘°‘Ч. 26354 , 26 364*. 26 417 . 26456 . 26482 , 26 554 6 6 200*
Таблица 4.11. Расщеплсппс мультиплетов иоиа Tus+
Мульти- плет Положение штарковских уровней, см—1 Количество компонент ДЕ, см—1
теор. экспе- рим.
Кристалл Y,A1eO.„ 77' К [295]
41. 0, 27. 215, 241, 245. 448, 547, 588, 610 - 9 610
41. 5557 , 5737 , 58(19, 5873 . 5907. (4146. 6148. 6177 - 8 560
Кристалл YW4, 85 К [296]
0, 54, 119, 138, 158, 192, 208, 332 10 8 332*
sHi 5550, 5656. 5723, 5771, 5824, 5860, 5879 7 7 329
3Н:, 8204, 8232, 8268, 8296, 8338. 8440, 8491 8 7 287*
12523, 12 563, 12632, 12 661, 12 704, 12705, 12 774 7 7 251
SF3 11411, 14452, 14453, 14 459, 14 475 5 о 64
ч-2 15 007, 15017, 15 069, 15147 4 4 140
’6’4 20Я38 , 21 102 , 21 167 . 21 234 . 21306 , 21 459 7 6 471 *
Ч)* 27 735 , 27 736 , 27 753 , 27 788 4 4 53
Кристалл GdAIOs, 77 К [286]
‘н. 0 . 64, 110,140, 226,303 , 339 , 425, 526, 551 • 569 *, 804 * 13 12 604*
5623, 5718, 5741, 5827, 5934, 5949. 5976 9 7 353*
sh. 8262, 8266, 8322, 8343, 8366, 8371, 8457, 8503, 8667 11 1U 405 •
’F, 12494, 12 579, 12 655, 12J43, 12 780, 12 849, 12 886, 12 939, 13 089 9 9 595
Ч-, 14455, 14 493, 14 597, 14 618, 14 700, 14 735, 14 852 7 7 397
•Fz 15052, 15092, 15 179, 15289, 15 297* 5 5 245 *
»G4 21 025, 21126, 21 214, 21300, 21451, 21 463*, 21547, 21 587 9 8 562*
4h 27 708 , 27 848 , 27918*. 27972*, 28 160 о о 452*
108
Таблица 4Л 2. Расщепление мультиплетов иона ¥Ь-,+
Мультиплет Положение штарков- ских уровней, с,м—1 Коли комп теор. гество энент эксперим ДЕ, см-1
2FA Кристалл YgAl5O12, 0, 565, 612. 785 10 327. 10 624, 10679 Г7' К [298, 48 4 3 3, 484] 4 3 785 352
Кристалл Lu3A150i2, 77° К [86, 483]
0, 600, 621, 761 4 4 761
10 335, 10 643, 10 685 3 3 350
Таблица 4.13. Расщепление мультиплетов иона
Мультиплет Положение штарковских уровней, см 1 Количество компонент ДЕ, см—1
теор. эксперим.
Кристалл CaF2, 77° К [15, 299]
‘I.. 0, 329, 414, 494, 667 5 667
4444, 4505, 4583, 4651, 5050, 5376 6 6 932
Кристалл SrFs, 77' К [15, 299 300]
0, 169, 206, 303, 160 480
4132, 4509. 4613, 4819, 5285, 5494 6 f 1362
Кристалл BaF2, 77 К [15, 299 300]
0, 357 г> 2 357*
'Ч 4049, 4175, 4515, 4955, 5187, 5376 6 6 1327
Таблица 4.14. Расщепление мультиплетов иоиа Сг3+ в кристалле А120з при 4,2е К
[120. 121, 302]
Мультиплет Положение штарковских уровней. см~1 Обозначение уровней по Милликену [303] Му 1КТИПЛСТ Положение штарковских уровней, см-* Обозначение уровней по Милликену [303]
4Л О •г, 16000—20000 ТТ-полоса
0,38 — 20 993 2Д
14 418 Ё 21 063 Еа
14 447 21 21 357 Et
«л 14 957 Ёь 'Л(ф) 22 500-27 000 У-пплоса
15 168 2Л 36000—40 000 V-полоса
15190
109
5. Сводная таблица
активированных диэлектрических
лазерных кристаллов
В сводной табл. 5.1 лазерные кристаллы подразделяются на пять групп.
В ©слове разделения лежит кристаллохимический принцип, впервые пред-
ложенный и примененный В. В. Осико и автором настоящей книги в обзорах
по неорганическим лазерным материалам с ионной структурой [6—8].
Многолетний опыт различных исследовательских групп как у нас в стране,
так и за рубежом свидетельствует, что такой подход весьма удобен. С одной
стороны, оп дает возможность классифицировать активные среды по их физи-
ко-химическим свойствам, что важно с технологической точки зрения,
а с другой хорошо отображает связь кристаллической структуры веществ
с образованием в и их многообразных типов активаторных центров, от свойств
которых находятся в прямой зависимости все спектроскопические и генера-
ционные па]) а метры лазерных кристаллов.
Подавляющее число известных лазерных кристаллов относится либо
к фторидам, либо к кислородсодержащим соединениям, которые, в свою
очередь, с точки зрения характера образования активаторных центров
делятся па простые — в основном одноцентровые упорядоченные кристал-
лы и на смешанные - мпогоцентровые системы, отличающиеся от первых
разупорядоченностью своей кристаллической структуры (см. гл. 2). В пятую
группу условно отнесен небольшой ряд соединений, анионами в которых
одновременно являются фтор и кислород или сера и кислород, а также хло-
ридные н бромидные кристаллы. Чтобы ле перегружать сводную таблицу
подклассами лазерных кристаллов, кислородсодержащие соединения с ком-
плексными аннонами и окислы объединены в одну группу. Такое объеди-
нение должно себя оправдать, поскольку здесь в основном рассматриваются
только физические свойства лазерных кристаллов, и. кроме того, число
лазерных активированных о кислое еще не столь велико, чтобы их выде-
лять в отдельную группу.
В первой колонке таблицы приводится химическая формула кристалла
(в виде, ставшем уже традиционным для спектроскопических и лазерных
работ) с указанием его пространственной группы, характеризующей сим-
метрию и тин структуры, а также симметрия положения катиона (катионов),
который замещается актива? ормым или сенсибилизирующим иопами. В не-
которых случаях приводится симметрия актива горного центра. Для удоб-
ства пользования таблицей в каждой группе кристаллы расположены в по-
рядке возрастания атомного номера их первого катиона при общепринятом
написании их химической формулы. Например, соединения с кальцием пере-
числены раньше соединений со стронцием и барием. Некоторые лазерные
кристаллы кроме генерирующих активаторных ионов содержат сенсибили-
зирующие примеси. В том случае, если концентрация сенсибилизатора близка
к содержанию активатора, химическая формула приводится, например,
в виде LiYF4 : Er34. Здесь ион Ета+ служит сенсибилизатором. Иногда сен-
сибилизирующее действие оказывают ионы, входящие в структуру самой
матрицы-основы. Например, формула кристалла LiYF4, содержащего при-
мерно равные доли иттрия и эрбия, в таблице будет написана гак: Li( Y. Er)F4.
Возможен также более сложный случай, например Li(Y, Er)F4 : Тн:’4. Здесь
110
содержание ионов Тп3+ (второго сенсибилизатора) невелико и приблизи-
тельно соответствует концентрации активаторных ионов.
Во второй колонке указаны тип и валентность активаторных ионов,
а также их концентрация в тех единицах, в каких она приводится в ориги-
нальных работах. Обычно она дается в атомных или весовых процентах.
Для фторидных кристаллов с двухвалентными редкоземельными ионами
содержание нрпмеси указано для TR3+ в исходном веществе. Для анизо-
тропных кристаллов указывается взаимная ориентация геометрической оси
F активного элемента и его кристаллографических (а, Ь, с) или оптической (с)
осей, так как от этого зависит спектральный состав стимулированного из-
лучения.
В третьей колонке приведены значения длин волн генерации Аг без пере-
счета на вакуум, поляризация излучения и буквенное обозначеннс
линий, принятое в оригинальных работах. Здесь же указан диапазон тем-
пературной перестройки Лг для данного индуцированного перехода.
Четвертая колонка содержит сведения о рабочей температуре генери-
рующего кристалла.
Режим работы ОКГ и их пороговые энергии Еа (мощности возбуждения
Ри) приведены в пятой и шестой колонках. Для режима генерации приняты
следующие обозначения: и—импульсный, непр—непрерывный, квп — квази-
пепрерывпый п Гн — гигантский импульсы (режим работы ОКГ с мо-
дуляцией добротности оптического резонатора).
В седьмой колонке указан спектральный диапазон возбуждения актив-
ной среды.
В следующих двух колонках (восьмой и девятой) приведены значения
люминесцентного времени жизни мотастабильного состояния тлюм и ширины
линии люминесценции Avn[OM, связанной с данным индуцированным
переходом. Спектры люминесценции кристаллов смешанного типа, так на-
зываемых твердых растворов, характеризуются широкими полосами, пред-
ставляющими суперпозицию отдельных линий, которые принадлежат раз-
личным активаторным центрам. Для таких сред в таблице приведены зна-
чения ширины полос люминесценции по уровню 0,5 их интенсивности.
Генерационный переход и положение конечного лазерного уровня ZfK
указаны в десятой и одиннадцатой колонках.
В связи с тем что значения Еа и Ра для одних и тех же кристаллов в раз-
ных системах возбуждения различны, для удобства сравнения известных
ОКГ в таблице (колонки двенадцатая и тринадцатая) приведены параметры
осветительных камер, типы источников накачки, систем охлаждения и
фильтров, а также геометрические размеры (длина, диаметр) рабочих кри-
сталлов и параметры оптического резонатора (тип зеркал и их пропуска-
ние). Приняты следующие обозначения: СИ — стимулированное излучение,
30 — эллиптический осветитель, ВИ — вольфрамово-йодиая лампа нака-
ливания, ДЗ — диэлектрические зеркала (многослойные) и ИХ - пиро-
химический источник возбуждения. Для ожиженных газов, которые исполь-
зуются для охлаждения генерирующих кристаллов, приняты обычные
обозначения: О2 — кислород, N2 — азот. Не — гелий и Ne — пеон.
Свойства часто используемых жидких фильтров — растворов NaNOs и
К2Сг2О7 — можно пайти в работе [304]. Знак || указывает на то, что торцы
активного элемента плоскопараллельны. Буква Н обозначает, что поверх-
ность зеркал резонатора сферическая и в некоторых случаях приводится
их кривизна.
В предпоследней колонке в качестве дополнения приводятся такие спек-
троскопические и генерационные характеристики, как мощность Рг и энер-
гия Ег генерации, длительность излучающего импульса тг, пиковые попе-
речные сечения переходов в излучении се и в поглощении оо (в еж2), скорости
температурного изменения длины волны 6X/6Z и частоты бг/бУ линий гене-
рации в 10~2 К!град и 10~2 см"11град соответственно. Во многих случаях
приведено значение ншрины линии генерации Avr. Этот параметр чаще всего
lit
гЗ Таблица 5.1. Спектроскопические и генерационные характеристики активированных диэлектрических лазерных кристаллов
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хр , ЛСКЛ, Г, °К Режим генера- ции £п, дж Рп, гт Диапазон накачки, МКМ ТЛЮМ, м ек д*люм, '•.И-1 Лазерный переход ГЛ4-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в .«.и) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
1 9 3 4 5 6 1 8 0 16 И 12 13 14 15
Простые фторидные кристаллы с упорядоченной структурой
LiYF, С^-1'Ф S, (№+) Nd3+ (n) 1,0471 (c) 1,0530 300 300 и H 2 0,4-0,с 0,5 12 12,5 ’О,-3'../. 2041 2041 50; 5 ве = 3-10->* п0 = 1,634 пн = 1,631 [261, 305, зоб]
LiYF4: Gd3+ c4h “ Mi/« 6’4 Y3+) Tb3+ -10 0,5445 300 и 75 0,3-0,5 5 - W, - ’Л —2000 О свет, с Хе лампой, ''возб 1 30 мксек 40; 4 Gd’+ ® 10 ат. % ае = 2-10-м Ег = 75 мдж ПЭВ к ТЬ’+ [83]
LiYF, : Er!+ «Й - Ho3+ P "a 2,066 77 и 40 0,4-2 Возб, в полосы Но»+ и Ег*+ 20 - —300 ЭО с Хе лампой FX-85-3 N, 24; 4,5 11 , At, 5 и 15% Ег»+ = 5 вес,% 1ЮВ к По>+ [131]
i(Y. Er)F,: : Tu3 + ^(Y3*, Er3+l 1 TTos+ 1,7 2,0654 300 и 20 0,4-2 Возб. в полосы Но’+, Ет’+ и Ти’+ 12 1 ч, ~ч, — 300 Освет. с Хе лампой FX-38A-3 32; 3,2 II, Д3,4% Тц’+ = 6,7 ат.% Пг =1,3 ПЭВ к 1Го«+ [132]
1 2 5 R 7 8 9
l.iYF'i C?„ - "il/-' 5.(Y’+) Ej-3+ (л) 0,850( ЭСО И 10 0,3—0,55 0,2 10
MgH2 /114 — * AjJi — Ptymnm u.,h (Mu’*) уз+ 0,2 1,1217 77 Д 1070 0,4-1,1 2,3
MgF2 7)14 — ^4/1 — Ptytnntn 0й1 №!+) Co«+ 1 1,750 1,8035 1 ,99 8) 2,05 8) 77 77 77 77 II и H и 690 730 666 700 0,4-1,4 1,3 -
MgFj n!4 /;4?i ~ — Ptymnm D2ft (Мег+) NV* 0,5-1,5 1,623 1,636 1,674-» —>1,676 1,731 — ->1,756 1,785-» — 1.797 77 77-82 82-100 100-192 198-240 и и вепр нспр и 150 160 240 65 1650 0,4-1,4 11,5 3.7 (295° К) -
КМцГ3 Oft - РтЗт Co2+ 1,821 77 и 530 0,4-1,4 3 1
10 11 12 13 14 15
Ч -4Ч 6714 Цилигшр освет. с Хе лампой 30; »-э 11, Дз [104]
4Т2 - М2 1166 Освет. с Хе лампой FT-524, N, efl = 8«10-«| СИ на ЭКИ п = 1,38 [ИЗ, 114]
4Т2^4Тг 1087 1256 1780 1930 Освет. с Хе лампой FF524 СИ иа линиях 1,99 и 2.05 мкм обусловлено ЭКП [ИЗ]
ЗТ2 -> М2 340 390 -530 -800 -935 В имп. режиме освет с Хе лампой FT-524, в непр. ЭО С 500 вт ВИ лампой N» и его пары 30-50 R = 500 лии, ДЗ, 0,1%, призм, лисперс. резонатор СИ на ЭКП При Рвоз5 = =500 вт Рг — 1 вт К -31 [ИЗ]
•тг~>т, 1120 Освет. с Хе лампой FT-524 N, СИ на ЭКП [ИЗ]
Таблица 5.1 (продолжонпо)
Кристалл, пространст- венна и груп- па, симметрия положения катиона Актива- тои • > ».г, «КЛ1 1 к Режим гене- p- 1ИИ £ п, дж Рп, в’П Диапазон накачки, ТЛК1М» /1 д по C.W
1 «1 1 5 G 7 Я <1
KMnF3 0^ — РтЗт Ni3 ~I.bO 77 it 0,4-1,4 10
CaF, 0 ь — F m3 tn С4„(Са"-+ + + F-) М«+ 0,4-0,6 1,0448 C 1,0457 A 1,0467 В 1,0448 C 1.0456A 1,0466 В 1,0480 F 1,05071) 1 ,0648E 1,0370 К 77 77 77 50 50 50 50 50 50 460 550 и И И и и п и II и п 400 30 160 240 70 160 1350 870 1100 0,5-0,9 1,1
1,0461 - -*1,0468 A 1,0628-» ->1 0623 C 1,0448 C 1.0661H 1,0461 A 300 - 530 300 — 560 120 .120 300 и и п и ГСВЦ 78 0,3-0,9 1.2 20- 30- 9 20
~ g г®* * А. ч « О S I £ О Q Nd3* 0,2—0,Г, 1,0885 -> J,088* 300 -•420 II 170 0,5—0,9 1,25 25
м Мазерный переход Е«, гм-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и параметры резонатора Дополнения Литера- тура
Ш И 12 (а 14 15
3Т2^Я. 13 - Освет, с Хе лампой FT-524 n2 ПЭВ от Мп!+ к №’+ [20]
‘F'h Ч'Чг 2031 2032 2028 2031 2032 2028 2053 2061 2191 2030 2032 2031 2032 30 с Хе лампой ИФП-йОО, трубч. криостат ЖС-17 Пары Nj и Не Высокотемп. УО с Хе лампой 1ГФП-81П ЭО с Хе лампой Пары Ns Кругл, освет. с fix лампой 75; 6,35 II , 10", дз, 0,6% 75;,6,5 1 , Ю", К = 576 мм, ДЗ, 0,7% 25, 3 II. Аг 45; 6,5 || , П =576 мм, ДЗ, 0,7% п = 1,43 К = 97 8Х/8 Т = 3,2 ве(А)=3-10-»’ 8Х/8 Т = 2 [24,32,45, 243, 308— -316]
-*2000 Высокотемп. 30 с Хе лампой ИФП-8'И) ЖС-17 75; 6 II, 15", R = СОЗ мм, ДЗ, 2% 8Х/8 Т =3,3 [32, 318]
1 2 3 4 5 tl 7 8 9
СаК3 - А’шЗ/п Cta(Cii-- r II(Ph 0,4 -0,8 0,5512 77 и 1200 0,4-0,55 0,7 ~6
2,092 77 и 260 и. 4—2 - -
CaFa 0^ — Fm3m Er3+ 4—8 0,8456 0,8548 77 77 и и 100 0,3-0,85 1 6-8
C4,(Ca«* - 1>F-) U.l 1,617 77 л 1000 0,3-1,6 20 -
CaF,1’ 0? — FmUm Er8+ 0,1 1,26 ’) 77 и 2000 0,3-0,55 0,3 -
Cs„(Ca=* 4-Oa-) 1,696 1,715 1,726 77 77 и и и 2000 tono 1000 0,3—0,55 и,з —
0.05 t.5298 t ,5308 77 77 и и 20 8 0,3-1,53 0,8 — -1,3
to 11 13 18 14 15
-370 □0 c Xe лампой ИФП-800 N, 75; 6.5 11,30", ДО; 0,1 и 0,7% Avr 0,6 (Mt-1 [102, 319]
V, - fi/8 Оовет. c Xe лампой FT-524 N. 92; 3 R, Л?, 1% [1831
-7000 ЭО c Xe лампой ИФП-1000 Nt 53; 5 11, Ag, 5% [105]
‘4,-^4, 400 Оовет. c Xe лампой FT-524 Nj 51; 9,G 0 , AJ [320]
lS4,^, 11000 Осиет. c Xe лампой Nf 60; R II, Ag [108]
•s.h-> ,,ч, 13 000 Оовет. c Xe лампой N* 60; о II, Ag [108]
- ЭО c Xe лампой твозб “ = 35 мк'ек 38; 5 || 2", Ag, 1,5% ня X = 1,5 мкм т-об л уч, ПЭВ от центров окраски к Егэ+ [146|
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрии положения катиона Актива- тор, % I „, WK.U г. к Режим гене- рации «1г .«.• Рц., вт Диапазон накачки, ЛИ! И тлюм, мг,ек
1 0 /| 5 с, 7 Я
Cal'.1’ 0^ — C3l.(Ca=+ F + 0’-) TnB+ ~ t ,0 ') 77 It 0,3- 1,9
CaF2! Nd3+ — Fm3m Yb3+ ~5 1,0336 120 И 48 0,3-1 Возб. в полосы Nd»+ и УЬ«+ -
CaF2 0^ — Fm3m Oh(Ca’0 Sni2+ 0,05 34018 CM~S 0,7083 0,7083 0,7207 0,7287 0,7310 0,745 20 15 35 45 65-90 85-90 110-130 155 210 И п и и и и и и и 0,01 0,3 0,8 1,5 0,4-0,7 0,6943 0,002
Д*ЛЮМ, СЛ1“‘ Лазерный переход Ек, сх-1 Система возбуждения фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и параметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 11 12 В 14 15
’/Г4 .-’/Г, - 2) [140]
- IF,. —*ЪР,, 7» 72 - 30 с Хе лампой РЕК-1-3 Пары Nj 25; 3 II. Ag NdF» — 2 вес.% ПЭВ к Yb’+ [152]
1 1 1 1 1 II -* СП м(Л„) ’К о 7 77777 4-х зеркал. 30 с Хе ЛАМПОЙ н, ЭО с Хе лампой ИСП-2000 пары Не Возб. СИ излучением рубинового ОКГ С Ег =0,5 <)ж 20; .3 1, 30я, А« 40; 8 ||.ДЗ, 40% 20; 8 II . 5”, ДЗ, 1 и 7% Рр = 10 вт (/ = 50 гц), Лг = 0,5 СИ на линиях 0,72-0,74 мкм обусловлено ЭКП [14, 118, 250, заз- -325]
1 3 6 7
CaF,1’ 0^ — F/nSm Oh (Ca=+) brn2'1- 7-1017 CM~3 0,7085 15-20 4,2 и и 1 O,4-U,7
CaF2 O‘jL — F in3m Oh (Ca»T DyS+ 0,03 2,35867 2,35867 77 27 15 4,2 4,2-» 120 недр пепр непр пепр и 15-100 0,3- 1 40-
2,35867 77 непр Соли ИЗ,II уч,
2,35R67 77 недр 0,3—1
2,35867 77 KBtt 0,4-1
1017 r.M-3 2,35867 77 Гл 0,3- 1
CaF2 O’t — hn3m Oh (Ca=+) Til2* 0,05 1,1160 4,2 4,2 27 и пепр непр 50 600 1000 0,4-0,7 4
9 10 11 12 13 14 15
- — 260 Пспольз. плоский и сферич резонаторы Ер =10 мд >н [32В]
50 0,3 0.1 0,04 0,04— -3 0,3 0,3 0,3 0,3 '1- -ч, 29 29 29 29 29 29 Оовет. с Ни лампой С.ЕЛН6 Иереохл. Os. Ne, пары Не Сферич. -зеркало диам. 450 мм, в фокусе конденсор с кпистал, Л N« Оовет. с Хе пампой -V* Оовет. с ИХ лампами Nt Тесный оовет. с Хе лампами ГГереохл. N8 20X3X4 II , 15", Ag, 3% 120; 8 Il , 15", ДЗ, 5% 70; 7 и , ДЗ, 00’ призма (50—500) ец Y-Облуч. (10« рагО) Рг = 150 вт т-облуч. (10’ рай), Ер = 4 дж, tp 50 мсек При f 200 ец Рр — 0,05 вт [39-42, 220, 227. 244. 257, 327-331]
0,03 (77 К) 0 Сферич, зерка- ло с Хе лам- пой FX-1D0 Не 2 сферич. зеркала диам. 450 мм, Fig лампа ОЕАЙ6 Фильтр—раст- вор NaNOs, Не и Хе >,4X6*» 25; 6,35 Я, Ag у-обпуч. [221, 332]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, МКА т. ° к Режим гене- рации Еп, 5ж Рп, вт Диапазон накачки, мкм
1 .4 Г) (I 7
CaFs
— Fm&n
С4„(Са^+ +
+ F-)
с3,^ +
4-02“)
I
2,68) 3,
2,234 )
2,439
2,511
2,571
2,613
77
77
77
77
77
300
90
77
л
и
и
и
и
II
и
и
непр
MnF2
Г)14
^4/1“
—Ptymnm
D2h (Mn*+)
- 1,GS)
1,865
I 1,915
1,922
1,929
1,939
77
20
77
77
85
85
740
740
210
270
240
ZnFa
г)14 _
—Ptymnm
A,n(Zna+)
CO?*
1
тлгом, мсек Ачлюм, СМ~1 Лазерный переход Ек, гм-' Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лис) и параметры резонатора Дополнения Литера- тура
9 in 11 12 13 14 15
0,14 0,015 0,095 0,13 - 4Ч~'Ч 505 0 398 470 609 609 ЭО с Нд лампой GEAH6 Фильтр — раствор KsCFjO?, Oj и U2 37; 9 . 15". Ад; 1,5% Я. АД, 1% [13. 15, 18 333-335]
~11 - 560 580 600 620 650 В ими. режиме освет. с Хр лампой FT-524, в непр. 90 С 5П0 ат В И лампой. О.(переох- лажденный Ns) Призменный дисперсион- ный резона- тор ПЭВ от Ми«+ к Х1«+, СП на ЭКП [20, ИЗ]
0,4 - 1895 Освет. с Хе лампой FT-524 СИ па ЭКП [ИЗ, 117]
1 1 ’ 3 i (1 7 4 9
Si Гз 0^ — Fm'Sn -1- 4 Г-) M’i+ 0,1-0, 1,и370А 1.0437 Г 1,0370 А 1,0445 1 1,0446 1,0370 -> ->1,0395 Л 1,0445 Б 1,0370 А 295 77 300 300 500 ^550 300 - 530 300-> 320 300 п и и II и и КВН 430 150 40 95 0,5-0,9 0,4 0,9 1,25 (0,1% 1.1 (0,8% 20 3 20 25 20 —> 25 20 V
SrFs Од — Fm‘3in Си(Ьг’+• Г") Tu« 1,972 77 и 1600 0,3-1,97 3
Sr Fa Од — F гпЗт <?h(Sr2+) Sll12+ 0,1 0,6069 4,2 н 0,4-0,69 1.4—15 1 г»
Sv Fa О® — Fm3m Oh (Sr2*) £)y2+ 0,03 2,3659 77 к 100 0,3-1,2 -50 — 0,5
Sr Fa Од — F m3m j- T F-) L-3+ 0.1 2,407 90 20 и я 38 8 0.4—1,3 0.06 0,11 Ч
in м 13 1? 14 15
'-.-4Ч 2008 2008 2008 2008 2045 2008 2008 2008 Освет. с Хе лампой FT-524 N» □О с. Хе Л.1МИОИ Л ФП-400 ЖС-17 Высокотеми. 30 с Хе лампой ИФН-Ч1Ю жа-17 Освет. с ИХ лампами 52, 3 П, Ag, 1% 2d; 5,8 ||. 20*, Л =570 zt.w, ДЗ; 1»,7% <Je (А)=8-10-г п = 1,44 SX/8T »(1 тг -»10 мгск [30, 183, 243, 315. 336-338]
Освет. v Хе лампой FT-524 N, 52; 3 Л,Ае,1% [183]
/)и-»7Л — 270 Освет. с Хе шмпой FT-5'24 Не , , 15*, \g. 1% [322]
Л * ’^8 23,4 ЭО с Хе лампой 55, ДЗ. 5% Y-иблуч. 10’ рад [244. 339]
334 Освет. с Хе пампой FT-524 Зары Не If N» М [341]
g Таблица 5.1 (продолжение)
Пристал.i, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, "{. Хг, нк.м । К Режим гене- рации Еп, дж Рп, ,т Диапазон накачки, мкм ТЛ1ОМ, м~ек Дчлюм, с.ч-1
1 2 !{ 4 5 fi 1 R 9
ВаГч 0'^ — РтЗт С„(Ваа-*4 -S-F-) Nd8+ 1,060’) 77 и 1600 0,4-0,9 -
ВаЕз О$г — Fm3m С4е(Ва2* тН U3+ 2,556 20 и 12 1-1.5 0.15 -
Ва(Т],2и- Ег0,?)Е8 с”„ - га/т Пуз+ 2 3,022 з:) 77 и 510 0.5-2,8 Возб в полосы Dy5+ И Ег3+ 7 -60
Ba(Yw- • Erv)aFg С2/т Er®* =0/Ю5-ь 4-0,2 0,5540 77 и 0,4-0,55 0,83
Лазерный переход Ек, СМ"1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и параметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 11 12 13 14 15
v-/,-4/.4 ~2000 Оовет с Хе лампой УТ-524 N» 52; 3 R, Ag, 1% * 1,47 [183]
4'.71~S, 107 Освет. с Хе лампой FT-524 No [342]
216 Осиет. с Хе лампой FT-524 N, ДЗ; о,4% IOB к Ву’+ [479]
406 Освет. с Хе лампой FT-524 Фильтр — ра- створ NaNOj N, ДЗ на торцах кристалла [103]
1 2 3 4 5 6 t 3
X =0,12- -s-0,2 0,5617 77 И Во?б. в полосу 0,4 мкм 0,025
r -0,2 0,6709 77 II 0,4-0.67 —
r = 0,2 0,7037 77 11 Волб. в полосу 0,4 мкм 0,025
Ba(Y, Yb)2F? Ho3+ 0,5 0,5515 77 И и 635 355 ИК-возб. 0,1-0,9
Ba(Y, Yb)2F8 Сод — C2/m Er3+ 2-3 0,6700 0,6709 0,6700 77 77 77 и и и 170 195 165 ИК-возб. 0,4-0,9 -
9 10 11 12 13 14 15
- 6740 Освет. e Xc лампой FT-524 Фильтр — раствор NaNOj n2 ДЗ на торцах кристалла Еп (5617 А) в 1,8 разя выше Ец линии 5540 X [W3]
— -400 Освет. c Xe лампой FT-524 Фильтр — раствор Na NO» N, ДЗ па торцах кристалла [103]
— —10336 Освет, c Xe лампой FT-524 Фильтр — раствор NaNO» N» ДЗ па торцах кристалла Еп (7037 Л) в 1,5 раза выше Еп линии 6709 А [103]
- 385 Освет. c Xe лампой FT-524 N» ДЗ на торцах кристалла Yb’+ - 30% Кумуляция анергии па Yba+ и пере- дача к Ноа+ [31]
- 410 Освет. c Xc лампой: FT-524, а также излу- чение (0,9 мкм) ОКГ на основе GaAs : Si Nj ДЗ на торцах кристалла Yb’+ - 38% Кумуляция анергии иа Yb3+ и пере- дача к Ег3+ [31]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл,
пространст-
венная груп-
па, симметрия
положения
катиона
Актива-
тор. %
мкм
Режим
генера-
ции
Еа, дж
Диапазон
накачки,
мкм
ГЛЮМ|
м-ек
й'‘лк
СМ-
LaFs
Сг(Ба3+)
Ргз+
0.59855’
77
60
0,4-0,6
LaF3
Z)td-P3el
C2(La3+)
c.F
-20“
1,04065 A
1,06335 Б
1,0400 X
I,0451 Г
1,06305 Б
I ,04065 A
300
300
77
77
77
300
и
и
и
и
IT
iionp
1,0523 Ж
1,0583 В
1,0670 Д
1 04065 -»
-*1.0410 А
1,06335-»
-»1 ,0638 Б
1,0595
->1,061 ЗВ
1,0632-»
-*1,0642 Е
1,04065 А
300 -»650
380 -» 820
400—»700
300
м, 1 Лазерный переход вк, C.U-* Система возбуждения, /фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и параметра резонатора Дополнения Литера- тура
10 И 12 13 14 15
—4200 30 с Хе лампой Ns 32; 0,6 R. 1% п «1,58 К-51 [75]
V4.~44 1983 2188 1980 2069 2188 L983 2092 2188 22ДЗ 1980 2190 2190 2220 1983 30 с Хе лампой ИФН-400 ЖС-17 Ниакотсмп, 00 е Хе лампой МФП-400 N, :ю с Хе 1ЯМПОЙ Вода В схеме ОКГ С КАС Высокстемпг. 30 с Хе лампой ИФП-800 ЭО с ПХ лампой 25—40: 5-6 II, So*, R = 500 ж ДЗ; 0,7% 38; 5 1 . ю*. R = 576 Ш1. ДЗ; U,7% То же £ о. £ °' < < < 3 О 5 Тал И Й Й й й ел - - о» Ъэ х- оз 2 t 2 2 з °* 1111s? [24, 32, 37, 183, 207, 243, 264, 34S. 344]
! R 5 U 7 << 1
'eF =20" J’ = г 73’ 'eF ‘-20' 2 eF "73« 1,3310 * 1,3(W5 1,3310 1,3595 * 1.3125 * 1,3235 1,3305* 1,3670 1,3125 1,3235 * 1,3305 1,3670 * 300 300 300 300 77 77 77 77 77 77 77 77 II It П и II И Ы и и и It и 40 7 60 40 20 5 0,5-0,9 0,0- -0,7 21 25 21 25 6 8 L0 L3 6 8 10 13
Lai3 DL - P3ci Er3+ 0,05 1,6113 77 и 500 .0,4-1,6 - -
CcF3 - P3cl ' Сг(С^) S Nd3+ — 4 clJ , eFx ~10° 1,0410 A 1,0638 В 1,0404 A 1,0639 D 1.0410 A 1.0638 Б 1,0404 A 1,0410 A 1,0638 Б 300 300 77 77 300 300 77 300 300 и и и II и и и КВН кв и 25 8,5 3,5 6 8,5 7.5 2,5 0,4-0,9 -0,27 -0,25 И i 1 1 1 Со ьз. Со сл- СО to СП СЛ СП СЛ СП сл сл сл
10 11 12 13 14 15
-4070 -4270 -4070 -4270 3974 4038 4077 4276 3974 4038 4077 4276 DO c Xe лампой ИФП-41М ЖС-17 Пизкотемп. 30 c Xc лампой ИФП-400 ЖС-17 N« 25; 5 ||, fi-бООлл» ДЗ, 1% То же * — зарегистр, в ОКГ с КАС [87, 881
‘Л,;,-1/,,!, -400 30 c Xe лампой РЕК Пары Nj 25,4; 5 11, V, Ag, 1% [289]
1983 2189 1996 2199 1983 2189 1996 1983 2189 30 с Xe лампой ИФП-400 Низкотемп. 30 с Хе лампой ИФП 400 N, 30 с пх лампой 25; 5 „ II ’ Т’ R 576 ЛМ1, ДЗ; 0.7% Е J.0 БИ-. пя> 1,62 Дчг = 2,5 aw-» Д«г -9 СЛ4”"1 Avr ® 1 ел»-* [243, 265, 345]
£ Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространет- ленная груп- па. симметрия положения катиона Актива- тор. % Хг, Л1КМ т, °к Режим генера- ции 5 i Ь с Ь1 С, Диапазон накачки, мкм ’л ТОМ1 мпек д''пюм, см-* Лазерный переход И«. f.4-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в .им) и параметра резонатора Дополнения Литера- тура
1 3 к 1 я 9 10 11 12 13 14 15
CeF3 ^d“^L С2(Се3+) Nd3* с_|_ F 1,3170* 1,3320 1,3690 * 1,3130* 1,3240 1,3310 1,3675 зоп 300 300 77 77 77 77 и п и и и и и 20 20 10 20 0,4-0,9 -0,27 28 30 40 6 8 10 15 COOOOCQ -Ф t— ОО С— 00 об СО ОЮОО С1 \*s-с-с <? ? г и it i ЭО с Хе лампой НФТТ-'jOO Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 25; 5 II, R = 600 мм, ДЗ, 1% То же * — возбужде- ны в ОКГ с КАС [«»]
HoF, РД— Рпта Св(Но*+) Но3* 240» СИ*-3 2,090 77 и -1 0,3-2 2,6 -1,5 -380 ОО с Хе лампой, кварц, криостат N, 15; 3 R, ДЗ; 0,1% Е J. (109) п « 1,58 [346]
Смотанные фторидные системы с разуиорядочепной структурой
5NaF-9YF3 О)’ — ГтЗт Nd3* 1 1,0506 Б 1,0595 В 300 300 и и 45 83 0,5- 0,9 0,96 100 ‘F‘h -2000 ОО с Хе лампой МФП VI I ЖС-17 15; 6 11, 30", R — ui6 .им, ДЗ, 2% Дчр « 7,5 СЛ1~* Дчр «13 [66]
1 1,307U 300 и 250 0,5-0,9 0.96 200 -4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 15; 6 , 30", R =600 чм, ДЗ, 1% [88]
й
1 2 3 4 5 6 7 8 9
CaF2—SrF2 Nd3+ t
- Fm3m 0,5 L .0369 300 и 140 U,5—0,9 1,4 20
CaFa-YFs Nd3+ 4
0^ — Fm&m 0.2-12 1,0461 A 1,0540 D 1.0G32 В 1,0540 Б 300 300 300 300—» 430 и и и и 180 6 7 0,5-0,9 0,48 (0,2%) 30 65 90 G5
1.0632-» ->1,0603 В 1,0540 Б 1,0632 Б 300 950 300 300 и КВН KBit — 90-» 65 90
4
1-2 1,3255 1,3380 1,3600 77 77 77 и и и 40 70 200 0,5-0,9 0,48 (0,2%) 55 60
1,3270 3006> и 12 70
1,3370 1,3585 ЗОО61 30П«> и и 10 20 80 120
YF3 Ho»+
0^ Fm3m, 1-3 2,0318 90 77 и и 280 145 0,3-2 - -90 -90
77 КВН -90
10 11 12 13 14 15
-2000 ЭО c Xe ЛЯМПОЙ ПФП-VJO ЖС-17 20; 5 II. 15*, R, 1% C.aF2/SrF8 = 1 Д*г - = 2,5 см- 1347]
2032 2170 2170 2170 ЭО c Xe лампой типа ИФП ЖС-17 Высокотоми. ЭО с Хе лампой ИФП-ROO ЖС-17 Освет. с ПХ лампами 40—75; 5 II, J0*. R = 500 мм, 11, эй-. R — 576 мм ДЗ; 0,7% ПО; 10 11, Я0", R -= 570 мм, ДЗ, 2% Avr = 0,8 с.н~‘ Avr = 9,5 сл»-1 Дчг - 25 сл€-1 8Х/ВТ=4,0 Тг г= 10 мсек Е г = 0,35 дж [23, 28, 32. 243, 313, 548- 351]
lit Ml gig §§g Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 n2 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 39; 5 , Ю", R = ООО лш, ДЗ. 1% То же YF3 - 5 вес. % [87, 90]
5^-v, ~8П Низкотемп ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns и его пары Освет. с ПХ Л 1МПЙМИ N, р ’ 25", R = 576 мм, ДЗ, 2% То же тг И мсек [243, 353, 353]
— Таблица 5.1 (продолжение)
cs Кристалл, пространст- вен па я груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хр, мкм, т. °к Режим генера- ции Еп, 0ЛС Рп, вт Диапазон накачки, мкм тлюм» мгек Ачлюм, см-1
1 2 з 4 5 6 7 8 9
CaF2 YF3 ()\ — Fni3m Ег3+ 0,5-5 0,8430 Б 0,8456 А 77 77 И и 200 40 0,3-0,55 0,5 (0,5%) 9,5 8,5
1,547 77 и 250 0,3-1,5 ~ю ~12
77 КВН - -12
Ca2YsFie _ P3cl Nds+ 1 1,04983’> 300 -»600 и 15 0,5-0,9 0,36 —100
1,3200 77 и 250 0,5-0,9 0,36 25
1,3190 1,3525 ЗОО 300 11 и 150 180 0,36 -80 —100
Лазерный переход E лК’ W1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (В JLIt) и параметра резонатора Дополнения Литера- тура
10 И 12 13 14 15
G711 (5711 Низкотемп □ О с Хр лампой ИФП-400, кварц, световоды Ns 45; 5,5 II, 20", R — 576 мм, ДЗ, 2% <з =4-10-» ое- 8-10-» Дуг « 1 см-1 (25. 106]
107 107 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды N2 Освет. с ПХ лампами Ns 45; 5,5 II, 20", R = 600 мм, ДЗ, 1% То же ае = 10-1’ В схеме каскадного ОКГ тг = 15 мсек [25, 106, 243]
4Ч-‘Ч. -2000 Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 34; 5 || , В =576 .ИЛ1, ДЗ; 0,7% [32, 90]
*Ч-‘Ч -4000 -4000 —4200 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17, N, ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 21; 5 || , R = 600 мм, ДЗ; 1% То же [90]
1 2 3 4 5 6 1 8
_CaF2—СеО2 0\ — [ГтЗт Nd3+ 1 -1,0885 300 и 850 0,5—0,9 -1,2
CrF2—CeF3 Onh — Fm3m Nd’T 0,5—1 0,5 1,0657 -» -> 1,0640 300 ->700 и 86 0,5-0,9 -0,7 -
1,3190 300 в 3(Ю 0,5-0,9 -0,7
CaF2—ErF3 0^ — Fm3m Er3+ 10 2,7307 300 п 400 0,3-1,1 -
CaF2-ErF3 0^ — Fnt3m Ho3+ 0,5 2,030 77 и 140 0,3-1,9 Возб. П ПОЛОС!,1 Но®+- и Ег’+ -10
Er3* 2 0,8456 77 и 400 0,3—0,55 0,5
9 in 11 12 13 14 i 15
-25 -2000 ЭО c Xe пампой МФП-800 /КС-17 45; 6 II , 30", R = 576 мм, ДЗ; о,7% [349]
100 -2000 Высокотемп. 00 о Xe лампой 11ФП-803 ЖС-17 45; 5 II. *30", R 576 мм, ДЗ; 0,7% Avr - 5 с.м-‘ 5Х/8 Т « 4,2 [22, 32, 354, 355]
100 4^.-4Ч -4100 эо с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 45; 5,5 , й = 600 мм ДЗ, 1% CeFj-ЗО вес.% [85]
-6500 Освет. с двумя Хе лампами ИФП-1200 Вода 120; 9 ||, плоское и сфррич, ДЗ, 30% При ЕВОзб = = 3000 дж Ег = 4 дж Также реали- зован режим Ги [469]
-70 v,-v, -200 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц световоды N, 45; 6 Н СО, ДЗ, 2% ЕгЕз - 2 вес.% % = 10-1’ ИОВ к Но’+ [133]
8.5 6711 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды N-. 45; 6 II , 15*, R я: 576 .M-U, ДЗ. 1% В схеме каска того ОКГ [25]
— Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм T, °K Режим генера- ции Еа, дж рп, «го Диапазон накачки, мкм TlIIOM' .нсек
1 2 3 5
CaF2—ЕгУ, Tu3+
0^ — Fm3m 0,5 1,860 77 и 18 0,3-1,8 Возб, в полосы Ег3+ и Ти’+ 11,5
1,860 77 КВН —
1,860 65 нелр 3000 6
Er3+
2 0,8456 77 и 360 0,3-0,55 0,5
SrF2-YF3 Nd3+
0^— Fm3m 2 1,0567 300 и 15 0,5-0,9 0,36
Jb Лазерный переход CM-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и параметра резонатора Дополнения Литера- тура
9 10 It 12 13 14 15
— 100 100 »/Z4^Vfe -400 -400 Низкотемп. ЭО о Хе лампой ИФП-400. кварц. световоды Na Освет. с ПХ лампами, N* ЭО с Хе лампами Переохл. Ns 45; 5,5 II , 20", R » со, ДЗ, 2% То же 80; 5 II j 8-Ю", Ag, 3% ErFs - 2 вес. % вр = ю-« ПЭВ к Тиз+ ErF5—10 вес,% [133, 145, 148; 243]
8,5 4‘97, —V,V, 6711 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды Ns 45; 5,5 II, 20", R — 576 мм, ДЗ, 1% В схеме каскадного ОНГ [25]
-65 ‘V4 -2000 ЭО с Хе лампой ИСП-1000 ЖС-17 20; 6 II, 15", R = 576 мм, ДЗ; 0,7% YFs — 10 вес.% Дуг =24 пм~1 [356]
l. Каминский
1 1 2 3 4 5 6 1 7 6 9
2 1,3225 1,3300 300 300 и и 140 160 0,5-0,9 0,36 70 75 «
1,3320 77 и 200 25
SraYSFjg Nd®+
- P3d 2 1,0493 300 и 40 0,5-0,9 0,4 110
2 1,3190 300 и 75 0,5-0,9 0,4 130
SrF2—LaF3 Nd3+ 4
0^— FmSm 0,5-1 ,0597 -* ->1,0583; 300 —/800 и 18 0,5-0,9 — 0,8 ~80
Ч
1 1,3250 300 и 45 0,5-0,9 —0,8 90
1,3160 1,3235 1,3355 77 77 77 и и и 150 180 250 — 30 30 40
10 11 12 13 14 15
-4000 — 4000 ЭО c Xe пампой ИФП-400 ЖС-17 Низкстемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 Nj 20; 6 ||, R =000 мм ДЗ, 1% То же [88]
\l, -• V„/, -2000 ЭО о Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 16; 5 II 2 5"> R » 576 мм, ДЗ, 1% Дуг = 15 ел»-1 [317]
-4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 16; L II , 5", R ~ 600 мм, ДЗ, 1% [317J
%-%. -2000 Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИфП-800 ЖС-17 45; 5 II. 16", R — 576 мм, ДЗ; 0,7% LaFs-ЗО вес,% Дмг = 20 см-* 8Х/5 Т ~ 2.8 [22, 32, 355, 357]
% v“,'. -4000 -4100 ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп ЭО о Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, 45; 5 ||, R = 600 мм, ДЗ. 1% То же [88]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, лил» Г, ”К Режим генера- ции Еп, Эле Рп, ет Диапазон накачки, мкм “ НОМ’ лгек
о п 5 в я
SrF2—GclF3 О\ — ГтЗт Nd3+ 2 1,0528 300 И 7 0,5-0,9 0,4
2 1,3260 зоп И 10 0.5-0,9 0,4
1.3250 77 п 15 -
SrF2—L11F3 0^ — F тЗпг Nd3+ 2 1,0556 300 и 15 0,5-0,9 0.25
CdFj-YF, Nd3T 1-2 1,0656 — - 1,0629 300 - 600 и 12 0,5-0,9 -0,3
Долгам СЛС~1 Лазерный переход ик, СМ~1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лы») и па- раметры резонатора Дополнения Литера тура
0 10 И 13 1'<
-100 -2000 ЭО с Хе лампой И СП-1000 ЖС-17 30; 5 II , 5", R = 570 jlm, ДЗ; 1% GdF3-10 вес. % [91, 358]
75 25 -4000 — 4000 ЭО с Хе лампой ИСП-1000 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИСП-1009 ЖС-17 Ns 30: 5 и, &•, R = 600 мм, дз, 1% То же [91]
-75 -2000 ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 25; 5 II , 8я, R = 570 м н, ДЗ, 1% LuF3—5 вес. % Дуг =15 сл»-‘ [487]
—too Ч'ч.-Ч'Ч, -2000 Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИСП-1000 ЖС-17 23; 6 II, 20я, R = 576 мм, ДЗ, 0,7% YF3 - 15 вес. % Avr = 19 гл«-1 ЗХ'ЗТ « 9 [34, 359]
1 z 3 4 5 6 7 8 9
-2 1,3245 300 и 40 0,5-0,9 -0,3 -120 4
1,3165 77 и 150 - 55
CdFa—LaF3 *9^ — Frriim Nd3* -1 -1,0665 300 и 500 0,5-0,9 -0,3 -100 4
BaF2—YF3 <9д — Fm3rn Nd3’ 2 1,0521 300 и 13 0.5-0.9 0,3 -00 4J
1,3200 30П и 55 0,5-0,9 0,3 -100 4J
BaF2—LaF3 0\ — Fm3m Nd34 0,5-4,5 1,0534 A 300 II 2,7 0,5-0,9 ~0,43 (0,5%) -75
1,0538 A 1,0530 Б 77 77 и и 15 50 — -30 -35
10 11 12 13 14 15
-4000 -4000 ЭО c Xc пампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, 23; 6 II, 20"; Л = 600 мм, ДЗ, 1% То же [89]
-2000 ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 -20; 4,5 11 , 15* Л = 576 мм, ДЗ, 0,7% [359]
-2000 30 С Хе .пампой ИФП-400 ЖС-17 15; 5 II, R = 576 -U.U, ДЗ, 1% YF3 — 5 вес. % Avr « 7 слс~* [487]
-4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 15; 5 ||, Л = 600 мм. ДЗ, 1% [487]
— v"/. -1992 1992 2035 ЭО с Хе пампой ПФП-800 ЖС-17 Низкотемп. ЭО С Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N» 13-80; 5-6 - II ’ 15W> R = 576 леи, ДЗ, 1% То же LaFj—30 вес. % вв(А)=2.10-»« dvr = 17 с.ч~’ Дуг = 30 см—1 [22, 92. 243, 355, 360]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм T, 5k Режим 1ене ра- ции Ед, дж Рп> вт Диапазон накачки, мкм 'jfiojvc мсек
1 о 3 4 5 6 7
BaF2—LaF3 O5h — FrnSm Nd3+ 1,0534 -» -*1,0563 A 300 -»920 И —
1,0534 A 300 КВН - 0,4-0,9
1 1,3185 1,3280 300 300 и и 10 7 0,5-0,9 -0,43
1,3290 77 и 30 -
BaF2—CeF3 — Fm3m Nd3+ 2 1,0543 300 и 28 0,5-0,9 0,31
BaF2—GdF3 — Fni3m Nd3+ 2 1,0526 300 и 25 0,5—0,9 0.3
ДиЛЮМ’ Г.Ч-» Лазерный переход ЕК. СЛ4~‘ Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
Ю И 13 14 15
75» -75 4'Ч-’,Ч -1992 -1992 Высокотемп. ЭО с Хе лампой И ФП-800 ЖС-17 ЭО с ПХ лампой 13-80; 5-6 II. 15". Л = 570 мм, ДЗ, 1% То же 5Х/8Т = 5.2 тг = 10 МЯЛ
—55 -80 30 -4000 3956 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 N, 40; 6 || , R =600мм, ДЗ. 1% То же (80, 92]
-105 -2000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 15; 0 ||, Л = 570 мм. ДЗ, 1% СеЬ’я — 5% Avr = 7 см-t [487]
-75 -2000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 20; 6 ||, Л = 576 льм, дз. i% GdF, - 5% Дмг =-8 ел-! [487]
10 11 12 18 14 15
-2000 ЭО c Хй лампой ПФП-400 ЖС-17 ЭО с пх лампой 26; 5 ', Ю", R - 576 мм, ДЗ, 1% То же Д*г 9 см-1 Д*г — 6 ел»—* [243. 361]
-4000 -4000 ЭО с Хе лампой ПФП-400 ЖС-17 Нивкотемп. ЭО с Хе лампой ПФП-400 ЖС-17 N» 26; 5 || , R =600 леи, ДЗ. 1% То же [93]
-2000 -2000 -2000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 ЭО С ПХ лампой Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 29; 6 „ II, 15*. R s= 576 л<л1, ДЗ; 0.7% То же чг — 10 мсек ЬХ/ЬТ = 4 ЗХ'&Т =-4,9 [32, 202. ад
’Л, -4100 -4100 ЭО с Хе лампой ПФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 Ni 2У: 5 ||, Я =s 600 лш, ДЗ; 1% То же [SO]
Таблица 5.1 (продолжение;
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % X„, Л4К.И T. °K Режим генера- ции Е„, а» ?п, Ди in азин Н1КЯЧКП, 1W.H ТЛЮМ’ мсек ^лю см-
1 2 4 s 6 7 Я .q
«-N aCaCcFe 0^ — Fm3m Nd8’ 1 1,0653 800 и 7 0,5-0,9 0,44 -1(Х
1,0653-» ->1,0(533 SUU -» 920 и 100 -
300 квг -
1 1,3190 300 и 40 0,5-0,9 0,44 95
1,3165 77 и 140 — 4U
a-NaCaErFg Ol -- Fnilm Ho3+ ~1 2,0345 2,0312 2,0377 15U 77 77 и и и 300 180 210 0,3-2 Вовб н ПОЛОСЫ Но3+ и Ег3+ - 7П |
a-NaGaErFe 0^ — FmSrn Tus+ ~1 1,8580 1,8885 1,8580 1,8885 150 150 77 77 и и и и 95 120 (55 100 0,3-1,8 Воэб. в ПОЛОСЫ Ег*+ и Тц®+ - 1
И’ Ляр°риыЙ переход Ек, СМ”1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 И 12 14 15
) V., -2000 -2000 -2000 ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 Высокотемя. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 ЭО с ПХ лампой 20; 6 В, 20* R = 500 мм, ДЗ; 0,7% 20; 6 „ II, 20", й = 576 лш, ДЗ; 0,7% То же 8Х/8Т ~ 4,3 •Ср =10 м'ек [32, 65, 243]
‘Л'.-4Ч -4000 -4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп ЭО о Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, 20; 6 ||, Н=600 мм, ДЗ; 1% То же [89]
) ) ) -120 -120 Низкотемп. ЭО о Хе лампой ИФП-400 Ns и его пары 20; 6 II, 30", R = 576 мм, ДЗ; 2% ПЭВ к Ноз+ [134, 352]
I 1 X-'A < i 1 < сл rf-'* сл оооо Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns и его пары 20; 6 II. 30", Л “ 576 мм, ДЗ; 2% ПЭВ к Ти’+ [134, 352]
1 2 3 4 5 G 7 8
CaF2-ErF3- -TuF3 0^ — F m3 m Rr8+ 52,5 2,69"> 298 и 10“> 0.3—0,8 4.5
ТцЗ+ 0,5 1,860s’ 100 и 51В) 0,3-1,8 В изб в полосы Ег»+ и Ти’+ 2,9 -
SrF2-CeF4- -GdF3 0^ — Fm3m Nd3+ 2 1,0589 300 и 54 0,5-0,9 0,46 -1
CdF2-YF3- —LaF3 Од — Fm3m Nd3+ -~1 ~1, 0G5 300 и 550 0,5-0,9 ~0,4 1
CaF,-(Er, Tu, Yb)F, O^-Fnim Ho3+ 0,5-1 2,0581 2,06” 2,t’> 100 298 77 65 и и и непр 16 100 90 3000 0,2-2 Возб. в полосы Ио»+,Вг®+- Ти’+ и уьз+
CaF2—SrF2- —BaF2— —YF3—LaF3 Од — Fm3m Nd3+ 1 1,0535 A 1,0023 В 300 300 Г! и 30 150 0,5-0,9 0,4 -1
9 to И 12 13 14 15
- 4л. -7OU0 'ЭО с Хе гамиой РЕК 1-3 25; 3 11 2 м. Аг 2% TuF3 - 0,5% [Hl]
- -300 Эи с Хе лампой РЕК 1-3 Пары Ns 25; 3 Л = 2 at, Аз. 2% 11ЭВ к Ти’+ [1111
И -2000 ЭО с Хе .пампой ИСП-1000 ЖС-17 45; 5 II, 5", R = 576 .«.и ДЗ. 1% GeF9 = GdPs= — 3 вес. % [91. 358]
20 -2000 30 с Хе ЛАМПОЙ ИФП-Ш0 ЖС-17 20; 5 '1. 15", Л = 576 м и, ДЗ: 0,7% [359]
‘Ь-ч, -250 ЭО с Хе .пампой РЕК 1-3 Пары N2 ЭО с Хе пампами Переохл. Ns Л = 2 Л1, Ай, 2% 80; 5 II. 8—10", Ag, 3% YbF3 = TuFs = = ЕгРг — 3 вес.% ПЭ В к Но’* [111, 145]
ОО 20 'Л, -2000 ЭО с Хе лампой ИФП-40) ЖС-17 АО; 5 • , 30", Л - 500 мм, ДЗ; 0,7% SMF3/LMFZ = = 0,43?) - 20 гц-1 Avp =* 25 cat-* И2, 04, 243, 349]
Таблица 5 Л (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм г, °к Режим генера- ции еп, а яг Р1р «1.1 Диапазон накачки, -Hh'.W ТЛЮМ’ мсек Д>,ПЮМ’ СМ-1 Лазерный переход Е,„ гле-‘ Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина п диаметр кристалла (в W3i) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
1 п 3 5 7 9 10 11 12 W 14 15
О 1 п 1 S, 1 ? 1 ч« “ а“ 9 1 Nda+ 1 1,0535 А зоо квч 0,4—0,9 -100 -2000 Освеа. с ИХ лампами 30: 5 II, Ж, Н= = [00 лш, 5Х/ВТ == 4,8
1,0535 -* 300 — 550 и 0,5-0,9 too — -200С Високотемп.
-* 1.0547 А 30 с Хе ДЗ; ОДо/э
1,0023-* -* 1,0585 В 300 - 700 и — 120 — -2000 лампой ИФП-800 8Х/ВТ =9,5
ЖС-17
Простые оксидные кристаллы с упорядоченной структурой
LiNbO3 C’t - «Зе За N (l3+ 0,2—2 cj_ с и F (n) 1,0846 A (-J) 1.0933 В 300 301) и и 3,5 3 о, 5-0,9 0,085 20 30
(a) 1,0933 -> -* 1,091'2 Б 1,0787 — - 1,0782 В 300 620 450 —»590 и и - 30-
c_\_F (к) 1,0846 A (я) 1,084 A 295 77 и и 6 10 20
(я) 1,0846 A 300 _ GOO и 20
-%. 2034 2107 ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЭО с Хе —19; 5 II, II = 500 мм, ДЗ, 1% -12; 3.5 Амг 2 см-1 [34, 156 162-165 266]
пампой ИФП-400 ЖС-17 ||, R =576 мм, ДЗ; 0,7% SX/ST = 3,3
2107 Высокотеми, ЭО с Хе пампой Та же
1990 ИФП-800 ЖС-17 &Х/6Т=3,5
2034 Освст. с Хе ДЗ на торцах п0 = 2,286
— лампой FT-524 N4 кристалла пи = 2,2 К= 56
2034 Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 15; 5 1), R = 57G о, ДЗ; 0.7%
1 2 3 A £ 6 7 8
0,3 c || F 0,3 1,3550* J .3870 t ,3745 1,3870 * 300 300 300 300 И И и и 4,5 G 0,5-0, 0,08
LiNbO3 С^-ЛЗС Ho3+ 0,25-1 (a) 2,0786 77 и 425 — -
JJNbO3 C’5B- R3c Tu3+ 0,25-1 (e) 1.8532 77 и 220 -
MgO 0^ - FmZrn Ni3+ 1,3144 77 и 230 0,4-1,3 -
AhO3 А,— 1йс C3(A13+) Cr3+ 0,05 0,5-0,7 0,05 3,6929 Л2 0,6943 /?! 0,6934 Ptl 0,7009 N2 3,7041 /Vt 0,6943 7?! 300 300 77 77 77 300 и и и и II непр 100 13 4 3000 1400 3,35-0,69 3 4,3 1,1 1 .2
9 10 11 13 13 14 15
4^=- 4/w-
5 18 20 20 20 L--11 W 5 cow ЭО c Xe лампой ИФП-400 ЖС-17 35; 6 II , R =600 л!М ДЗ, 1% 15; 5 II , R =600 мм ДЗ, 1% * — возбужде ны в ОКГ с КАС [89]
V, -> V.
— -310 Освет, с Хе пампой FT-524 Ns ДЗ на торцах кристалла [150]
”H4- »W. -271 Освет, с Хе лампой FT-524 N, ДЗ на торцах кристалла ОКГ с само- умножением частоты [150]
3?’2- 3A
— 398 Освет. с Хе лампой FT-524 Ns К = 58515) [ИЗ]
A
7,5 -10 U.l <—2 ~2 2Z?(2X)- 2Л(Я) - 14299- 14233- .‘Л 0 0 0 35 33 Освет, с Хе лампой FT-524 ЭО с Хе лампой ЭО с Хе лампой, N, Освет. с Хе лампой FT-524, N. 28 фильтр для выделения линии Я2 20-75; 3 1!, ДЗ, 1% 30: 3 И, 30", я, ДЗ; 0,5% 40; 3 II, Ag, 1% п0 = 1,763 пн = 1,755 ое = 2,5-10-м ввозб _ = 3-10-al <=230 (.Цоси () <=250 ((| оси с) За СП ответ- ственны пар- ные центры [12, 32. 122, 190, 203—206, 243. 246, 301, 362-371, 373-375]
-10 2/?(E)- .M2 0 90 с Hg лампой РЕК-А Вода 50; 3 II, ДЗ, 1 и 25% Рг = 2,37 вт Рг = 0,1
Таблица 5Л (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Xr, мкм T, ’K Режим генера- ции Еп. д Рп- в
1 2 4 6
Cr8+
Л^-ЯЗс 0,6943-* — 0,6952 П, 300-550 и —
С3(А1»+) 0,6934 77 КВ-[
Изотоп 0.6934382 70 JI 40
50
eir Изотоп 0,6934089 70 и 40
52 0,6934255 70 и
0,05 0,7670 300 и 0,
Cr3+
л?.,~ 0,6943 Я, 300 11 —
G(A1H) Eu3+ 0.61302’ " — —
KY(MoO4), Nds+
— Pbna (Pbcn) 2 a F 1,0669Л 300 и 1
ж т Диапазон накачки, мкм ТЛЮМ' К'ВК Д',ЛЮМ’ С М~1 Лазерный переход Е„, С.Н-1 Система .возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и -па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
7 Я 1 10 11 12 J3 11 15
0 0 2 0,6943 4,3 "з 10- 0,1 0,1 0,1 0,1 11 гд(ё) и.12 «Е® •-F. ч М, 0 0 0 0 0 Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 Освет. с ЛХ лампами Nt ЭО с Хе лампой N, Возб. излучением рубиноного ОКГ с моду- лированной добротностью 28; 6 II , 15", R — 576 мм, ДЗ, 1% То же 75; 6,5 Вращающееся ДЗ, 55% 8Х/8Т «. 6 тг = 10 меек СИ в режиме модулирован- ной доброт- ности СИ на ЭКП
— — — 0 — — [376]
— — — SA - 7Л — — — [376]
0 0,3-0,9 0,13 12 1983 ЭО с Хе лампой ИФ П-100 ~6,5 II*. К = .. 576 мм, Дз, 1% Avr 4 СМ-* в,(А)₽ . = 2-10-*» о - 1.94 [377]
lu И 12 13 14 16
—3940 ЭО C Xe лампой ИФП-400 -5 II*, Л = = 600 мм, ДЗ, 1% * — лазерны- ми торпами служили естественные сколы по плоскостям спайности (100) [93]
355 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды Ni 14; 4 II, 20", антиотража- ющие покры- тия на X = 1,06 мкм, R = 576 мм, ДЗ, 1% % = 1°-” п= 1,9 [77, 94, 379, 380]
1944 1943 1944 1943 ЭО с Хе лампой ИФП-400, ЖС-17 ЭО с Хе лампой ДКсТВ-3000 Вода Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды ЖС-17 N, Ппролампа — осветитель Осветители с Хе лампой ИФП-400, ЖС-17 N, 14-25; 4-5 | , 10-20", R = 576 .м.и, ДЗ, 1% 25; 5 II. Ю", Л = 576 мм, Д3,1% 'Го же • ое= 4.1-10-» Рг = 0,55 era се = 2,2-10-’» т г = 7 мсек 8Х/8Т = 0,85 [77, 94, 210, 379, 880]
g Таблица 5. ^(продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мк'л. т. °к Режим генера- ции •о м д э й Диапазон накачки, м ;м ’ЛЮМ’ мсек
1 2 3 4 6 7
KY(WO,)S Nd3* 0,5-0,9 0,11
2,5 1,3525 300 и 0,9
b' F 1,3545 300 И 3
1,3525 300 непр иоо
1,3515 77 и 1 0,11
1,3545 77 и 1
СаА14О7 Ncl-4+
с^-сг/с 0,4 1,0786 300 и 8 0,5-0,9 0,28
С21. (Са«) С, (АР+) 1,0596 300 и
1,0638 300 и
1,0786 зоо и —
1,05895 77 и 70 0,4-0,9 0,28
1,06585 77 п in
1,07655 77 и 35
1,0772 77 и 40
0,4 1,3420 зоо и 21 0,5—0,9 0,28
1,3710 300 и 15
1.3400 77 II 65 0,28
1,3(575 77 11 50
ДчЛЮМ СЛ“1 Лазерный переход с-н-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лки) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
9 10 11 12 13 Н 15
13 14 13 6.5 7 -3900 -3916 -3900 3902 3916 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 ЭО с Хе пампой ДКсТВ-3000 ЖС-17 Вода Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 n2 25; 5 |], Й = 600 мм ДЗ, 1% То же ве = 3,3-10-«в ае = 4,3-10~м [77, 93, 94, 222]
28 30 11 28 3,5 1,7 4,8 6,2 —2100 —2100 ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 25; G 1, 5", R = 576 ли, ДЗ, 1% Лиг = 3 сл1-1 п »1,64 Все линии возбуждены в ОКГ с КАС [95]
— 2100 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 На То же
16 20 6 -4100 — 4300 -4100 Эо с Хс лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 25; 0 II • 5", R — 600 лш, ДЗ, 1% То же [88, 95]
1 2 3 4 5 6 7 8
СаД1407 Ег3+
C®h - С2/» С.„ (Са3+) «1 (А13+) 0,7-1 1,5500 1,5815 77 77 и и 180 250 0/1-1,5 —
СаД112О19 Nd3+
1—2 1,0497 300 и 50 0,5-0,9 0,34
CaSc204 Nd3+
— Р пат 1 1,0720 1,0755 1,0868 1,0730 1,0867 300 300 300 77 77 и и и и и 2,3 2,7 1 0,7 0,4 0,5-0,9 0,105
1,3565 300 и 1,5 0,5-0,9 0,105
1,3870 77 и 6
Ca3(VO4)2 с«„-в2/г. Nd«+ 1,067 8> 300 и 3000 0,4-0,9 0,15
(С2/С)
9 10 и 12 13 14 15
6,8 8 4Ч-’Ч -400 -500 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N, 32; 6 II, 5", R = 600 мм, ДЗ, 1% [95]
-20 -200(1 90 с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 10 II , 10", R = 576 мм, ДЗ, 1% п» 1,7 [96]
-22 -22 -25 3,5 4,5 1 ! ( 1 ‘ ьэ го to to to o^Soo 90 с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. 90 с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Nz 25; 5 II. 2", R = 576 мм. ДЗ, 1% Avr = 5 см—1 Дчг «1,5 см-1 Дуг «1,5 ел*-1 Avp < 0,5 ел-1 Avr < 0,5 см~* [488. 489]
-30 -12 -4050 -4200 90 с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. 90 с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 п? 25; 5 ~ II ’ Г’ R = 600 мм, ДЗ, 1% [488, 489]
-160 4Гч.^4/ч. -2000 Освет. система LS-3 с Хе л ПИПОЙ FT-100.B 52; 3,2-6,3 II, 'Ag, 5% з s'3 Л л w II II-1 g g [382]
g Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм т, °к Режим генера- ции Еп, дж. Ра. »т Диапазон накачки. ’люм» .м чк А«1Ю <’ 11“
1 2 3 4 5 б 7 я 9
Ca(NliO3)2 — Рсап (РЪсп) сг(а^ ргз+ 1,04 2> 77 И 20-25 0,4-1 - -
Ca(NbO3)2 D\'j — Рсап (РЬеп) С2(Са=+) Nd3+ 1-2 1,0615 А 1,0612 А 300 77 И И 1 0,8 0,5-0,9 0,12 0,12 10 4,Е
1,0615 А 1,0612 А 300 77 непр непр 350 400 10 4,.с
1,0615—> -1,0625 А 300 - 650 и - 10-
1,0588 N3 1,0612 А 1,0614л/, 1,0626 N2 77 77 77 77 и и и и 45 5,5 18 35 - 4,
1 1,3380 1,3425 300 300 и и 4,5 6 0,5-0,9 0,12 13 16
м, Лазерный переход Ею СМ"1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 11 12 13 14 15
'«4-w4 Освет. с Хе лампой FT-524 N* 30; 3 R, Ag, 2% КИЗ - Ti‘+ [383]
1949 1952 1949 1952 L949 1952 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, ЭО с хе лампой ДКсТВ-3000 ЖС-17 Вода и Ns Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 И; 3,5 II , R =576 мм, ДЗ; 0,7% 30; 4 II > 1.5", R = 576 мм, ДЗ; 0,7% 20; 5 II. 15", R = 576 мм, ДЗ; 0,7% Без КИЗ Рг = 1 вт 8Х/8Т = 2Л В ОКГ с КАС на основе Ca(NbOi),— -Nd»+ и BaFj—LaFs— —Nds+ или стекла ЛГС-2 (300’ К) [34, 172, 173, 212, 213. 383]
3898 3923 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 15; 6 II , R =600 мм, ДЗ; 1% [93]
1 2 3 4 5 8 7 я
1,3370 1,3415 77 77 и и 8 20 0,1
Ca(NbO3)2 4h- Pean (Pbcri) C2(Ca2+) Ho3+ 0,5 2,047 77 и 90 2,
Ca(NbOs)2 Z)«h— Pean (Pben) C2(Ca*+) Er3+ 1,619> 77 IT 800 -
Ca(NbO8)2 Z?2h — Pean (Pben) C2(Ca2+) Tu3+ 1,91s> 77 и 125 - -
CaMoO4 — I^/a J4(Ca2+) Nd3* 1,8 1,061 300 непр и 1200 1 0,4-0,9 0 1
1,3 1,0673 1,0573 300 77 295 и непр п 7 1200 10
9 10 li - 13 14 15
2 7 10 3896 3922 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Ns 15 ; 6 ||. R = 600лш, ДЗ, 1%
2 - V,->V8 - Освет. с Хе лампой FT-524 Na 3(1; 3 R, Ад, 2% тшз - Т1*( [383]
- V »/• -> Vll/, - Освет. с Хе лампой F1-524 N, 30; 3 П, Ag, 2% К ИЗ - Ti«+ [383]
3Д,-’Л. - Освет. и Хе лампой ГТ-524 n2 30; 3 R, Ag, 2% КИЗ - ТИ+ [383]
2 12 -2000 -2000 —2000 ЭО с Hg пампой GEAH6 Фильтр — раствор NaNOj Вода Освет. систе- ма LS-3 с Хе лампой ГТ-100 В Пары N2 25; 2,5 Сфер, торцы R — 52 мм, ДЗ 75; 6,5 1', Ag, 5% КИЗ - Nl)6+ п = 1,97 К «39 Амр = 0,8 СЛ4-1 [183, 211, 384]
S Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % >.r, MKM T, °K Режим генера- ции J е Й й Ы а. Диапазон накачки, .«K.W тлюм> лиек ^тю см-
1 3 4 в 7 X ч
СаМоОл: : Ег3+ - Г'ф ^(Са2+) Ho3+ 0,5 2,0556 2,0707 2,074 2,074 77 77 77 20 и и и и 310 170 107 45 0,4-2 Возб. в полосы Но»+ и Ег3+ 1,3 -
СаМоО4; : Ег3+ ^4h"“ ^1/а ^(Са2+) Tu3+ 0,5 1,9060 1,9115 77 77 и и 20 19 0,4-1,9 Возб. в полосы Ег»+ и Тц’+ 0,9 -
Сап.окВа0,7б’ • (NbO3)2 л14 — vtih —PtymnmJJ Nd3* 0,25-2 1,062 295 и 380 0,4-0,9 - -
CaW04 £4(Саг+) Ргз+ 0,5 1,0468 77 и 2021> иЛ4—и.6 0.023 -
CaWO4 C64>- Л<(Са«+) Nd3+ 0,5-3 (в) 0,9145 77 и 4,6 0.4-0,9 0,18 15
М’ Лазерный переход ZK, см.-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм.) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 12 13 14 15
5л-5л ~250 — 250 Освет. с Хе лампой FT-524 N* - Ег»+ - 0,75% ПЭВ к Но»+ {21]
=»4-’ "« -325 Освет. с Хе лампой FT-524 N, Ег’+ - 0,75% ПЭВ к Ти’+ (21]
-2000 Освет. с Хе лампой FT-524 ДЗ на торцах кристалла {156]
-6700 «gs? о 36; 8 R, Ag, 2% п «1,92 К» 40 {385, 386]
tf4,->r4. 471 Освет. с Хе лампой FT-524 N, КПЗ - Na+ [78J
1 2 3 4 5 6 7
(я) 1.0582D 300 и 0,5 0,5-0,9
(<т) 1,0652 A 300 и 1,3
(a) 1,0649 A 77 и 0,5
1,0387 Ni 77 и 1
1,0601 Nt 77 и 1
(a) 1,0649 A 77 0,5
1,0634 Aft 77 и 80
(e) 1,0650 A 77 и 0,5
(4) 1,0582 D 300 паир 1200
(n) 1,0582 D 300 кшт О’/—0,9
(n)1,0652 A 300 КВН
(n) 1,0582 - 300 —> 7011 — 1,0597 D и 0,5—0,9
1 (a) 1,334(1 300 и 4 0,5-0,5;
4,F (e) 1,3475 300 и 10
(o) 1.5310 77 и 40
(o)l,3459 77 и 15
1 (4)1,3370 300 и 1
c±F (4)1,3390 300 и 1
(n) 1,3885’ 300 и —
1 9 10 11 12 13 14 15
M8 ),18 -20 -20 7 2016 2016 2016 ЭО c Xe лампой ИФП-800 ЖС-17 Низиотемп. ЭО с Хе лампой ифплоо ЖС-17 30; 5 11,20-, R=5jli мм, Щ, 1% То же КИЗ - Na+ = 4 • 10-ю КИЗ - Na+ [17, 32. 78. 178, 184, 185, 208 , 209, 243, 387, 389]
— 7 — То же » КИЗ - Nb«+
7 2016 Без КИЗ
2016 2016 2016 2016 2016 ЭО с ITg лампой GEAH6 Фильтр — раствор NaNOs Вода ЭО с ПХ лампой Высокотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 50; 2 Я, А", 1% 42; 3 Л = 42 ,м.м. дз, i% 45; 4,5 II, 20-, Л = 576 мм, ДЗ, 1% 1S 1 7 31 Sb II g и —
,18 ),18 20 25 7 Vy.-V»/. -3970 -3970 3925 3975 ЭО с Хе лампой ПФП-400 ЖС-17 Низиотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 45; 5 , Л =600 мм, ДЗ, 1% , Л = 600 лш, ДЗ, 1% КИЗ - Na+ [78. 93, 222]
23 23 28 —3925 —4000 -4200 ЭО с2Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Также осиет. с Хе лампой FT-524 То же Л, As? КИЗ — Na+ ♦ — возбужде- на в ОКГ с КАС
f* Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор. % Хг, AtK.u Т, "К Режим генера- ции Еп, <?ж Ри, em Диапазон накачки, .WKH *ЛЮМ' А
1 г> 3 4 В к
CaVVO, 4, -«i/“ М3+ (я) 1,3370 (я) 1,3345 (я) 1,3372 1,3459 (я) 1,3880 300 77 77 77 77 непр и и и и 1500 1 2 2 5 0,3-0,9 0,5-0,9
CaWO, сЧл-1^ ^(Са8+) Но3* 0,5 2,046 2,059 77 77 и и 80 250 0,4-2 -
CaWO4 ^At/a 5’4(Са2+) Ег3+ 1 1,612 ~77 л 800 0,4-1,6 -
CaVVO, С?Л-М,/а ^(Са"-+4 Ти3+ 0,3 0,5 1,911. 1.916 77 77 и и 60 73 0,4-1,9 -
*люм C.U“‘ Лазерный переход ®К. ИЦ'1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Д 1ияа и диаметр кристалла (в jam) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
Г/ 1 10 И 12 13 l'i 15
23 8 7 10 -3925 3975 3928 3975 4202 ЭО с Хе лампой ДКсТВ-5000 Вода Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-'ЮО Ж L'.-17 Также освет. с Хе лампой FT-524 n2 30; 5 R = 6110 JAM, ДЗ, 1% То же КИЗ - Na+
- ’G-.V, 250 Освет. с Хе лампой FT-524 N, 52; 3 R, Ag, 1% [183, 3001
- 375 Освет. с Хе лампой FT-524 n2 25,4x6x6 КИЗ - L1+ [391]
- ="4-.v/s 325 Освет. с Хр лампой FT-524 n2 52; 3 R, Ag, 1% [183, 392]
1 2 3 4 5 О 7 8 91
SrAl4O7 <4 —C2/e ад Nd3+ 0,7 1,0576 1,0828 1,0566 1,0568 1.0627 300 300 77 77 77 II и и и и 28 25 4,5 15 18 0,2-0,9 0,34 0,38 -20 -30 1,5 1,6 1,8
0,7 1,3345 1,3665 1,332U i,3530 1,3680 ’ 300 300 77 77 77 и и и и и 80 120 25 30 0,2-0,9 0,34 0,38 -20 -33 1,7 2 2,3
SrAlig^ig Nd3* -1,5 1,0491 1,0621 300 300 и и 14 0,5-0,9 -0,4 -13 -13 4
1,3065 300 и 30 0,5—0,9 -0,4 -15 4
SrMoO4 Hj/o Pr3* ~l,045> и -
10 и 12 13 14 15
Ч-4Ч —2100 —2100 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп. ЭО о Хе лампой ИФП-400 20; 6 II R = 5/6 мм, ДЗ, 1% То же Дуг = 2 см-1 Дмг ss 4 см-1 п «в 1,62 Дур = 0,5 см—1 Дмг = 0,5 см-1 Д?г = 0,5 см—1 [88, 96]
—4100 —4100 - 4100 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 20; 6 II. 5", R = 600 мм, ДЗ, 1% То же * — возбужде- на в ОЛ'Г с КАС [88, 96]
л -v,,, —2000 -2100 ЭО с Хе .пампой ИФП-400 ЖС-17 13 и, W", R « 576 jw.«, ДЗ, 1% Avr = 2 см-'1 Возб в ОКГ С КАС [96, 489]
Л.-'Ч -4V00 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 13 Л II, Ю", R = 600 мм, ДЗ, 1% п« 1,7 [489]
п = 1,94 К « 40 [69]
— Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па. симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, МКЛ T, "K Режим генера- ции Е„. »« Р„. «т Диапазон накачки, лнмс ТЛЮМ‘ мсек А
1 2 4 5 6 -
SrMoO4 J4(Sr’+) Nd3+ 1-3 1,0576 F 1,0643 A 1,059 C 1.0611 E 1,0627 D 1.0640 A 1,0652 В 1,0645 A 295 295 77 77 77 77 77 300 И и и и и и и КВН 10 125 150 500 170 17 70 0.4-0.9 -0.17 -0,17 зс
1 с И F 1,3325 1,3300* 1,3440 1,3790 * 300 77 77 77 и и и и 35 50 0,4—0,9 0,4-0,9 -0,17 -0,17
SrWO4 J?4(Sr=+) Nd3+ 1,063 в 1,0574 A 1,0607 C 1,0627 B 295 77 77 77 и и и и 180 4,7 7,6 5,1 0,4-0,9 0,2
YA т[- la3 C2(Y.’t), CS,(Y3+) Nd3+ 1 1.073 8> i ,078 ” 77 77 и и 260 350 0,4-0,9 0,26
.IIJOM, ".И-1 Лазерный переход Е„. см-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера тура
9 10 а 12 13 14 15
i i i»j | -2000 -2000 Освет. с Хе лампой FT-524; освет. система с Хе лампой FT-100B и l?'l’ Гг’4 52; 3 R, Ag, 1% КИЭ —L1+ [183, 243, 384, 393]
3 15 -2000 N2 и его пары ОО с ПХ лампой -34; 6,4 II, 20*, R = 576 .4.4, ДЗ; 0,7% Еп = 2 дж в ЭО с Хе лампой ИФП-400
20 5 6 12 -3960 3948 3962 4150 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемн. 00 с Хе лампой ИФП-400 Ni 21; 5 ||, II =600 мм, ДЗ, 1% То же КИЗ - Na+ * — возбужде- ны в ОКГ с КАС [97]
3 >Ч-’Ч‘Ч. -2000 -2000 Освет. с Хе лампой FT-524 N, 52; 3 R, Ag, 1% [133]
2 2 ,F4.-V«l. 1892 1928 Криостат в центре спи- рал. Хе лампы N« и, дз,21% п® 1,91 К = 270 [144, 394]
1 2 3 5 6 7 8
Th Eu*+ 5 0,6113 220 и 85 0,3-0,5 0,87
CS(Y!+). Csl(Y3n
г УЛЮ3 Z>2h -Pbnm (Pnma) C,(Y”) Nd>+ 1 c il F 0,930 300 и 0,15 - 0,18
1-3 1,0796 A 1,0644 В 300 300 и и <0,5 <1 0,5-0,9 0,18 (0,3%)
1,06405 В 1,07255 Г 77 77 и и лл 0,18
b'JF 1,0585 Б 1,0644 В 1,0726 Г 1,0796 А 1,0644 В 1,0796 А 300 300 300 300 300 300 и и и и непр. непр. 25 7 7 4 1800 1200
1.06405-* -* 1.0654 Б 1,0652-* -> 1,0659 Д 1,07255 -* -* 1.0730 Г 77 ->500 310 ->500 77 - 490 и и и - 2
9 10 11 12 13 14 15
28 ‘Л« - -F. 859 \ Хе лампы QE-100 в А1 освет. Пары N» 12; 1 и. зо", 3% {395]
-30 670 Возб. излуче- нием ими. Хе ОКГ 5x8, ЗМ6.6 II, 10", ДЗ, 6%, (на торнах аптиотраж. покрытия па X = 1,06 мкм) п« 1,96 К -= 110-140 [79. 271, 272]
И 9,5 -1,5 -2 10,5 9,5 8,3 И 9,5 И 1,5-» -И9 ‘Л-,-47-. 2157 2026 2023 2097 2097 2026 2097 2157 2026 2157 2030 2156 2097 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО о Хе лампой ИФП-400. кварц, световоды ЖС-17 Nt Возбуждены в ОКГ с К АС Двойной ЭОс Кг лампами Вода Низко- и вы- сокотемп. ЭО с Хе лампами ИФП-800 и ИФП-400 ЖС-17 Ns и его пары 15-43; 5-6 II , Ю", R = 576 мм, ДЗ, 1% То же 75; 6 ||, антиотра- жающие покрытия на X = 1,07 мкм, база резона- тора 400 мм, ДЗ, 3% 14; 4 II, 3", R = 576 лмс, ДЗ. 1% Кристалл состоял из двух разори- ентироваиных участков s si f. e„U 5 s- s т 7 - s £ s = S 7 .. ii n ’ >5 o? if ~ г г [10, 34, 98, 176, 220, 272, 396-399. 492]
S
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм T, °K Режим генера- ции Еп, «)лс Рп, вт Диапазон накачки, МК.И .нее
1 4 6 7
YAlOg Nd3+
D^h - Pbnm 1,0796-» 1,0803 И 600 -»700 И —
(Рпта) 1,07955-» 77 — 700 и —
C,(Y=+) 1,08425-Ii 300 и
1,0847Ж -530 и
1,0913 3 -530 IT —
1,0990 E 300 и
1,0991 E -500 и —
0,9 1,3400 31> 300 и 10 0,5-0,9 0,1
b\\F непр —
1,3416 s1’ 300 и 13
пепр —
Ь\; Г 1,3416 300 и 1
300 непр 1500
1,3512* 300 и -
1,3391 77 п 0,5 о,1
1,3514 77 и 1
1,3644 77 и 5
1,3849 * 77 и
1,4026 * 77 и
1ЮМ’ c >t“l Лазерный переход Як. C.K-* Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
1(1 И 12 13 14 15
3-» 13 11 18 4Ч-4Ч 2270 2156 2322 2318 2373 2322 2318 Освет. о Хе пампой Н
3 8 20 ** 20 ** 20 ** 9 4,5 4,5 6 7 9 4J?>/,-*4 3958 3958 3958 4020 3953 4021 4092 4200 4291 Освет. о Кг лампой 00 с Хе пампой ЛФП-400; ЭО с Хо лампой ДКсТВ-5000 ЖС-17 Вода ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 n2 76; 6,3 II, антиотра- жающие покрытия на X = 1,07 мкм, ДЗ, 2% 25; 5 II. П - - 600 мм. № 104 Го же ** — полная ширина на- ложившихся линий Рг = 14 ет Яр = 9,4 * — возбужде- ны в ОКГ с КАС Г93. 93, Ь]
1 2 3 & 5 6 7 8
YAlOg P|h— Pbnm (Pnma) Ca(Y3+) Er+a 0,5 Г || [112] 0,5 ^ll[U2] 1,663 300 И 52 0,35-0,55 0.12
0,851 300 И 51й’ 0,35—0,55 0,12
YA103: Cr3+ — Pbnm (Pnma) G(Y8+) Ct(A13+) Nds+ 0,9 a || F с F 1,0644 В 300 300 Ги нс up 9 0,4-0,9 Возб. в полосы Nd’+ и Ст5* 0,18
YA1O3: Cr3+ Pbnm (Pnma) c,(Y«+) Ci(Al3+) Tna+ 0,8 Г||[Ш] 2,348 2,349 300 300 и и - 0,3-0,8 Возб. в полосы Ти3+ и Сг’+ 0,63
YAlOg: Er3+ Pbnm (Pnma) С6(У”) Ta’+ 1 F I [001] 1,861 77 ГТ 25 0,3-1,8 Возб. в полосы Егзт и Тп’+ 4
9 10 11 12 13 14 15
-50 •ч -% 12400 ЭО с Хе лампой L-213 В 50; 6 II, антиотра- жающие покрытия на 1,7 мкм, база резонатора —300 мм, И = 10 jh, ДЗ; 0,1% [109, 110]
8.5 wv.-44 6670 ЭО с Хе лампой 50; 5 R, ДЗ, 3% вр 1,8-10-» [107]
9,5 4F»/9->7u/j 2026 Оовет. с Хе лампой L-213 В 50; 5 1|, антиотра- жающие покрытия на X = 1,0(3 мкм Сг»+-0,3 ат,% ПЭВ к Nd«+ Рг - 6,5 вт, пг =0,3 [127]
- Л-’Я, —8400 55; 5 И, ДЗ, 1% Сг»+-0,1% ПЭВ к Ти*+ [112, 525]
5,5 -240 ЭО с Хе лампой N, 50; 5 0, ДЗ, 40% Ег»+- 30% ПЭВ к Ти3+ — 0,13 [107]
Таблица 5.1 (продолжение)
149 Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм т, °к Режим генера- ции =п. 9 рп, «
1 9 3 4 5 fi
¥зЛ15О12 Сг3+
0,5 0,6874 /?i —77 и 30
С,.(АР*)
YgAleOis Nd3+ 0,8910 зоо И и.
A(Y3+) 1 0,8999 0,9385 300 300 II л о, о,
0,9460 300 и 38
0,3-1,3 1,0015 Б 1,06415 А 1,0610 Б 1,0521 В 1,0615 Б 1,06415 А 1,0737 Г 1,1119 Е 1,1158 Д 1,1225 Ж 1,06415 Л 300 ’ 300 77 300 300 300 300 300 зоо 300 зоо и и и непр непр непр непр непр непр непр непр 10 о, <0, 59' 33( 10( 34? 62: 64( 67(
ж п Диапазон накачки, мкм “л ЮМ’ •w: ДчЛЮМ’ СМ-1 Лазерный переход Ь’к. СМ-1 Сист&ма возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в .ч.и) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
- 0 10 И 13 14 15
) 9 4,4 •£(Я)-.М, 0 Освет, с Хе дампами 83; 10 1 [400]
1 1 1 (1.49— —0,54 0,4-0,9 0.256 -9 200 311 852 852 Во.Л. излуче- нием ими. Аг ОКГ С Рг = 340 вт и тг = 0,29 мсек ЭО с Хс лампой 13 II > ДЗ, призменный дисперсион- ный резонатор 75; 3 II, ДЗ, призменный дисперсион- ный резонатор п - 1.823 К « 140 ае = 8,1-10-2" ве = 13-10 « [80, 81]
) 1 3 ) ) ! 1 0,5—П, у 0,255 (9,3%) 0,255 3.6 -1 4,5 3,6 4,6 10.2 10,6 9,9 4^-4Ч, 2002 2110 2006 2002 2002 2110 2110 2461 2514 2514 2110 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 Ns ЭО с ВИ пампой Вода Спец, освет. с Кг лампами Вода 40; 5 II, 5" , Л = 576 мм, ДЗ, 1% То же 28; 2.5 |!, два типа дисперсион- ных резонато- ров Активный элемент состо- ял из пяти кристаллов 1 £ т -г § в II .Т II II II 1 В в ₽ в» — «, о 61 б,-6- V е е о в е [9, 33, 38, 99, 167- 170, 187, 216, 217, 228, 242, 271, 401- 405, 407]
10 11 12 13 14 15
2110 2110 2110 2002 Зеркало диам 610 мм, конденсор ; Вода Спец, пиро- ла мпа — осве- титель Низко- и высокотемп. эо с Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 Пары N« В схеме ОКГ с КАС 24; 3 Й = 50 мм. ДЗ; 0,5% 80; 4,5 II, 10", R = 576 мм, ДЗ; 6% 40; 5 П , 5”, R = 576 мм, ДЗ; 1% То же Рс =1—1,5 cm Ь’г = 1 Эж, Тр = 7 мсек 8Х/8Т = 4,85 При Т«225’ К ДП(А) = = ЕП(Б) 8X/ST = 4
’’•I, — 4/ч, 3922 3922 3933 4034 4034 4055 3922 4052 Эксфока ль ный эллипсоид с Хе лампой Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 52; 6 ||, 5%, приз- менный дис- персионный резонатор 28; 2,5 II, ДЗ; 0,5%, дисперсион- ный резонатор 40; 5 ]|, R = 600 мм, ДЗ; 1% <те = 1,5-10-‘« ве = 1,5-10—1» ае = 8,8-10-м Рг » 0,03 ст [99, 100, 271]
5965 ЭО с Кг лампой 50; 3 II, ДЗ, 2% [Ю1]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % kr, MKM т, «к Режим генера- ции »« Рп. «>" Диапазон накачки, мкм “.пом мсех
1 2 Л 4 г, г, 7
А З^Г.О12 O),n - laid Gd3+ ~2 0,3146 61 300 И 2400 0,008
Y,A1-O1S О,;0 - laid A(Y3+) Ho3+ 2 2.0914 В 2,0975 A 2,1223 C 77 77 77 И И и 1760 44 400 0,4 -2 4-5
y3aiso12 O'^-Iaid i>2(Y’+) Er’+ 1 0,4 10 30 [100] 1,6452 В 1,6602 Л 1,6440 В W) 77 77 295 и н и 470 80 75-200 0,4-1 .Ь ~8 9,1
2,9364 3U0 и 190 U, 35—1.1 0,32
^sAls^ia O,1’ - laid Tu»* 1,8834 В 2,0132 С 2,0132 С 77 77 Я5 п и непр 590 208 315 U,4—2 15
\иом> C.U-1 Лазерный переход к„, см-* Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лм») и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
я 10 И 12 13 14 13
-20 *4-4. 0 Освет. с дву- мя Хе лампами ИФП-2000 20; 3 II, Ag [285]
- 6/,-ч, 532 462 518 Освет. с Хе лампой FT-524 Ns -25 [128, 135]
— 20 ‘Ч-*Ч 525 459 Освет. с Хе лампой FT-524 Ns Освет. с Хе лампой -25 75; 6 II. ДЗ, 20% Дчг = 2,2 CAi-i Ер * 0,03 длс Yb»4 — 5 вес.% [128, 135, 147]
‘Ч — ’Ч -6000 ЭО с Хе лампой типа ИФП 40; 5 II , Ю", ДЗ, 20% Ег -0,3 длс [400]
- 240 582 582 В имп. режи- ме освет. с Хе лампой FT-524. н непр. ВИ лам<на О4 нереохл. ЖИДКИМ \'г -25 [128, 135]
\3A1sO12
О JO- Ia3d
n8(Y’+)
Y,A1SO12 :
; Cr3+
Ojj - /fl3<7
Z)2(y3q+)
C3i(Al3+)
Ho3+
0^-la3d\
P2(YS+)
сЭ!(А13+)
Yb3+
0.7
M3+
1,3
1,0293 ю)
1,0641 A
1,0610 в
1,06415 A
2,0975 A
2.1223 C
0,9-1,1 1,12 -7
300
77
77
77
77
IT
nenp
ucnp
nonp
nenp
nenp
И
непр
и
непр
HUM
750 6)
440 я)
180 6>
25
210
25
250
0,4-0.9
Возб.
В ПОЛОСЫ
Nd»+ и
Сг»+
Солпечное
излучение
0,4-2
Возбуж.
в полосы
Но»+ и
СГ«+
10 11 12 13 14 15
612 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварц, световоды N, 24; 6 11 . 5". В = 576 мм, ДЗ, 2% ав=1,4.10-» Д^г « 1 С34“1 [86, 128]
Ст»+ - 1%
2110 2006 2110 Освет. из двух сферич. зеркал и Хе лампа FT-524, в пепр. режиме1 а) с лампой GEAH-6 б) с ВИ лампой Фильтр — раствор NaNOa Вода Зеркало диам —624 мм, конусный конденсор, металличес- кий хладо- провод 30; 3 R = 52 мм, ДЗ ПЭВ к Nd»+ В многомод. режиме Рг = 4,8 мп, в одномод. (ТЕМм) Рг = 0,8 етп [126, 381]
-460 518 В имп. режи- ме освет. с Хе лампой FT-524. в недр. ВИ лампа О» переохл. жидким N2 -25 ПЭВ к Но’+ [128]
g Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм 7, *K Режим генера- ции Еп, длс рп.гт
1 3 A 5 6
о А § Л О Tu3+ 2,0132 C 2,019 D 77 295 и попр и 30 160 640
Y3Al&Oja: ; Nd3+ Off — Ia3d P2(Y3+) Yb34 ~2 1,0293 1,0297 77 200 и и 4,5 145
Ntls+
Диапазон накачки, мкм тлюм> мсек ^ЛЮМ’ С.Ч-1 Лазерный переход Е„. СЛ1-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
7 8 9 Ю 11 12 13 14 15
0,4.—2 Вовб. в полосы Тп’+ и Сг»+ - гн{-*’п. 582 600 В имп. режи- ме освет. с Хе лампой FT-524, в непр. ВИ лампа N, -25 Сг’+ - 0,5% ПЭВ к Ти’ + [128]
0,5-1,1 Возб в полосы УЬ’+ и NdJ+ 1,12 1,2 ~7 ~25 612 ~612 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 кварц, световоды ЖС-17 Nj и его пары 24; 6 II1 5", R = 576 лш, ДЗ, 2% Nd3+—0,8% ае =1,4'10-“ Лмг № 1 СЛ4“‘ Дуг — 4 Mt-1 ПЭВ к Yb«+ [86, 483]
0,5-0,9 - -2 '"ч^ч, 2005 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 кварц. световоды Пары Nj ЖС-17 24; 6 11. 5м, R = 576 мм, ДЗ, 1% Дуг = 1 см-1 При 200° К одновремен- ная генера- ция ионов Yb’l- и Nd3+ [483]
1 2 3 4 л в 7 я
Y зА1бО12 : : Cr3+, Ntl’+ £>„(№+) С„(Л1*) Yb3+ ~2 1,0293 1,0298 77 210 и и 2 115 0,35-1,1 Возб. в полосы Cr’+, Nd’+ п Yb’+ 1,12 1,2 ~7 ~25
Nd3+ 0,8 1,0612 Б 1,0638 A 210 210 и и 100 120 Возб. в полосы Сг»+ и Nd3+ - ~3 ~4
YsSiOs <4 - га/' C'l (Y3I+) С'г (Yfl) Nds+ 1-2 1,0715 1,0742 1,0782 1,0710 1,0781 300 300 300 77 77 и и и и 4 5 2 1,5 0,5 0,5-0,9 0,24 0,24 13 17 20 2
1—2 1,3585 300 и 4 0,5-0,9 0,24 20
1,3560 77 и 2 0,24 5
10 11 13 14 15
612 —612 Низкотемп. ЭО c Xe лампой ИФП-400, Nt 35; 6 11,10", R == 576 л.и, ДЗ, 2% Сг»+ - 0,5% Nd** - 0,8% ве«= 1,4-11Н» Д«г ~1 см-* ПЭВ к Yb3+ Дуг = 4 сл»“* [86, 483]
F4,~‘4 2005 2110 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, кварп. световоды Пары Ns 35; 6 N ,10-, R = 576 ли, ДЗ, 2% Д*г ~1 СЛ1-1 Д*г ~ 1 см-’ ПЭВ от Сг’+ к Nd’+ При 210° X одновремен- ная генера- ция ионов УЬ'+ и Nd’+ [86 , 483]
-2100 -2100 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, 20; 5 II а 5й, R з 576 мм, ДЗ, 1% То ясе > > > > Л Л II II л а л п 1 ! 1 Г [82)36)
,Г’1,-'ЧЧ -4100 -4100 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 20; 5 Ь 5-, R = 600 млс, ДЗ, 1% То ясе [82]
158
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг мкм T, °K Режим генера- ции Еп, Зж Рп, «т Диапазон накачки, Л1К.Ч ТЛЮМ' мсек
1 2 .1 4 5 О 7 8
YScO3 Nd3+ 2 1,0520 1,0520 2) 300 77 и и 73 51 - -
yvo4 D^h —li/amd ЗД5*) Nd3+ ~1 (л) 1,0641 A (c) 1,0664 Б 300 300 и и 60 1,3 0,5-0,9 0,09
1,0625 В 300 и 2,6
1,0648 Г (fl) 1,0664 Б 300 300 и КВН 50 0,4-0,9
(e) 1,0664 —> -»(а)1,0672Б 300 ->090 и — 0,5-0,9
1,3425 300 и 9 0,5-0,9 0,09
1,3415 77 и 15 -
yvo4 D}^ —Ityamd Ad(Y3+) Eu3+ 0,6193 51 90 и 60 0,4-0,6 -
Д*ЛЮМ’ с«~* Лазерный перекоп Ек> см-* Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в Л4Л1) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- ту pa
9 10 И 12 13 14 15
— 1900 1900 ЭО с Хе лампой N. 20; 5, Л. ДЗ 22) [470]
7 8 8 1964 1985 1964 1985 1985 1985 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 В схеме ОКГ е НАС То же ЭО с пх лампой Высок отемп. ЭО с лампой ИФП-400 ЖС-17 20; 5 II, 15", И ~ 576 мм, ДЗ; 0,7% То же о. .. § 1! 11 J, 1”|| L V “ it -”'“2^"“’: I - г 11 Ш i i [34. 171, 243. 409- 412]
8 -3 3913 3912 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Ни зкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N» 20; 5 || , R =600 мм, ДЗ, 1% То же n0 = 1,86 nH = 1,88 К «51 [88]
- Ч^-^Гг -1000 Освет. с Хе лампами FX-51 -16; 6,5 [409]
1 - 3 4 5 6 7 8 9
YVO» Tu»+ -2,0 51 77 И — - -
^зКе6О12: :Er3+, Tu3+ O^-IaZd D2(Y3+) Hos+ 2 2,086 A 2,089 В 2,107 C 77 77 77 И и и зо 30 50 1,1-2 Возб. в ПОЛОСЕД Но3+,Ег’+и Ти»+ 3,6 -16 -17 -20
Y3GaBO12 O‘“- Ia3d D2(Y«) Nd3+ 1 1,0589 В 1,0603 Б 1,06205 A 1,0583 В 1,05975 Г» 1.0614 A 300 300 300 77 77 77 и и и и и и 4 2 1 -7 -13 0,5-0,9 -0,27 6,0 6,0 6,5 —2 -2 -3
1,3305 300 и 12,5 0,5-0,9 -0,27 8
Y 3Ga6O12 Oj° - laid 02<Y’+) Ho3+ 2.086 2,114 77 77 11 11 70 250 0,4-2
g.
1 “ 11 12 13 14 15
3//4-.’Я, - - 11) [413]
402 413 413 -425 461 487 Освет. с Хе лампой FT-524 Nt Si-концентра- тор, Магнит- ная нерест-„ ройка на 70 А (16 см-9 хг линии А от 2,0*42 до 2,0912 мкм 5 я, дз Ег’+ = Тц’+= =5% ПЭВ к Но’+ Двойные линии СИ обусловлены близкими по частоте переходами [138, 139, 414]
GCa§Q§ ссс"оо - 71 М С1 < ? ) ( 1 1 НО с X? лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп, ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 N, 20; 5 1 - 5й, R — 576 ж, дз. 1% h b b b Ь b s V V V V V V Й _Ь С. Ь e <1 <J <1 <1 < <1 [0. 504]
-зизо ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 20; 5 1, 5", R 600 .м.и, ДЗ, 1% n as 1,93 К = 90 [504]
V,-V„ 418 481 Освет. с Хе лампой FT-524 N» - Метает аби ль- ны й уровень Г-- 5211 е.н-1 [138, 139]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % >>г. * ЧЛ1 Г, °K Режил 1енрра- ЦИИ Еп, длс Ри, «»» Диапазон накачки, 'ЛЮМ’ мсек
1 3 'i 5 (> 7 ч
(Y, Ег)А1О3: : ТцЗ+ — РЬпт (Рпта) Cs(Y3+,Er3+) Ho3+ ~2 F | [001] 2,12.3 z9> 300 77 И И -300 -1 0,3-2 Возб. в полосы По«+, Ег»+ и Ти’+ -6.0
Yl.SEr,.„. А1вО12 0$ — Ia3d D2(Y3+, Er«+) Ho3+ 2 2,0917 Б 2,0979 A 2,123 C 77 77 7" 85 и и и непр 390 И 3800 47 0,4-2 Возб. в полосы Но3+ и Ега+ 4
Y1 (SETj ,48- A16O12 O^-Ia3d D2(Y3+,Er3+) Tn3+ 2 1,880 A 1,884 В 2,014 C 77 77 77 85 и и и и сир 264 180 170 520 0,4-1,8 Возб. в полосы Ег4+ И Ти’+ 15
(Y, Er),- А130и:Ти-« O^ — IaSd £lj(Y+s,Er+3) Ho3+ 1,7-5 2,0982 2,1227 2,1288 2,1227 77 85 295 85 11 и и непр 1240 30 0,4-2 Возб. в полосы Нся+j Ег’+ и Тиа+ -5
д’люм с.ч~‘ Лазерный переход Ек, ел-1 Система возбуждения фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в ял) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
9 И 13 13 14 15
17 9,8 474 ЭО с Хе лампой L-213 В, пирексовый криостат Ns 50; 2-6 II, ДЗ30) Ег»+ = 30 ч- 4- 50%, Ти’+ = Ег = 1,2 дж рг « 0,7 ПЭВ к Но»+ [107, 141]
532 462 518 В имп. режи- ме с Хе лампой FT-524, в непр. с Hg GEA.H6 и ВИ пампами Ог пере ох л. ЖИДКИМ Nj ~25 ПЭВ к Но’+ [128, 135]
- 228 240 582 В имп. режи- ме освет, с Хе лампой FT-524, в непр. ВИ пампа Oj переохл. жидким Ns -25 ПЭВ к Тц’+ [128, 135]
- s/,-V„ 462 518 532 518 Освет. с Хе лампой FT-524 Ns , Освет. с ВИ лампой Nt 32 ДЗ; 0,5% Тп3+ - 6,7% ПЭВ к Но3+ Рг —15 ет Пг=5 [140, 223, 224 , 243, 415]
i 2 3 4 5 6 7 8 9
2 2,0990 2,1285 77 77 и и 3 14 ~5
1,65 2,0990 2,13 85 77 90 непр и 45 3 —
2,13 300 77 и и непр 60 0,6 512> -
2,098 77 nenp 45 -
2,0990 77 КВН - 0.4—2
(Y,Er)s- •AI5O1»: : Tu8+, Yh8+ Oj,°-/a3d Da(Y3+,Er3+) Ho3+ 2,1227 85 пепр 0,4-2 Возб. в полосы Но8+, Ег’+, Тиа+ и Yb* -
(Y,Lu)3- • А1б012 Oh-Ia3d Nd8+ -0,3 1,0642 1,0608 1,0636 1,0726 295 77 77 77 и и и и - 0,3-0,9 0,2 0,2
to и 12 13 14 15
-462 -538 -462 532 532 -460 -460 Освет c Xe лампой ИФП-800 N3 Освет. с Xe пампой FX-85-2 Пары N* Освет. c Xe лампой, в непр. режи- ме ВИ лампа Ns ЭО с Ли пок- рытием с 1000 ет ВИ пампой N, Освет, с ПХ лампами Ns 50 ДЗ 50; 3 да, i% 30; 3 50; 3 fl, R=1000 ММ; ДЗ 20; 2,5 1!. R =576 .*ut, ДЗ, 2% Состав в %: Y - 42, Ег-50 и Ти — 6 Состав в %: Y-41.B: Er — 50 и Ти - 0,05 Avr =* 1 СМ”1 Рг = 5 ет (ТЕМ») »]Г =1, Рг = = 20,5 ет в многомод. режиме tp = 15 мсек
*h-6I8 518 Освет. с ВИ пампой N* ПЭВ к Ио’+ [140, 491]
1 iiis c-ioa eic-i ?? ? * ЭО с Хе лампой ИФП-800 25X4X4 |Ь Ли То же Lu3+ - 28,4% [416]
£ Таблица 5.1 (продолжение)
ТС ристал л, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм T. °K Нежим генера- ции Е'п, дж Рп. «т Диапазон накачки, мкм хлюм> мсек
i 2 3 4 5 6 7 8
La^O?, Л^-ЛЗт! Cm(La=+) Nd3+ 1-2 1,079 77 И 230 0,4-0,9 0,12
LaA103 Dh ~ ЛЗт ‘fWLaS-) Nd3+ —2 1,0804 300 и 120 0,5-0,9 0,24
LaNI>04 ~»$’4(La3+) Nd3+ 1-2 1,0624 300 и -10 0,5-0,9 0,12
LaNbO4:Er3+ C2\-C3/C ~S4(Las+) Ho9+ 0,9 2,07 8> 90 и 20 0,35-2 Возб. в полосы I1O3+ и Ег3+ 20
kdaOs C’h-C2/m Cs(Gd3+) Nd3+ 1,0741 1,0789 1,0776 1,0789 300 300 77 77 и и и и 36 9 12 3 0,4-0,9 0,12
4чЛЮМ’ c.w-1 Лазерный переход В„. СЛ1~* Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
Ю 11 12 13 14 1.5
11 — 2000 Криостат в центре спи- рал. Хе 10 см лампы N, 8:4 II, дз [417]
20 232,7 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 3X4X3 II, 20", R = 576 мм, ДЗ; 0,5% [137]
15 4Д.-4Ч 1973 ЭО с Хе лампой ИФП-800 30; 5 II , Ю" п = 2 [277, 41Я]
~8 — 300 Освет, с Хе лампой ИСП-230 Пары Nz —20; 0 ||, Н . 500 .и.и ДЗ; 0,5% Ег*+ 5» 0,5% ПЭВ и Но3+ [406]
оо 1 М -.4/ аД "1г -200С -200С ЭО с Хе лампой FX-33 Nz 6; 2 II, ДЗ п «2.1 [419J
a
1 2 3 4 5 j 7 8
CdA108 Nd3+
D|h — Pbnm 1 1,0690 300 и 38 —
(Pnma) Cs(Gd3+) 1,0760 300 и 210 0,5—0,9 0,1
1,0689 77 и 24
1,0759 77 и 41
GdA103 [Ios+
— Pbnm 3 1,9935 2,1 77 и 240 — —
(Pnma) Cs(Gd3+)
GdA103 Er3+
Z>2h — Pbnm 3 1,5646 77 и 18 0,4—1.5 —
(Pnma) Cs(Gd3+)
GdA103 ТцЗ+
- Pbnm -3 1,8o29’-5> 77 и 216 — —
(Pnma) CS(G&*)
GdScOj M3+
D*,J, - Pbnm -2 1,08403) 300 и 96 -
C,(Gd’+)
Gd3Ga6O12 Nd3-
0“ - laid -1 1,0621 A 300 л 4 0,5-0,9 -0,27
D2(Gds+) 1.0591 В 300 и
1.0606 ь 300 и __
1,0621 A 300 и —
9 10 11 12 13 14 15
15 V,,,-4Л„, 2095 — 2166 2094 2155 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЭО с ХС лампой ИСП-Ю00 ЖС-17 20; 2,5 5x3x3 II, 15". й = 575 мм, ДЗ; 0,5% 20; 2,5 23) 23) [137, 471]
- "Л -“4 91 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Nt 20; 2 II 5) [207]
- ^‘"/2 “* 4/‘5/2 224 ЭО с Хе лампой ИФП-400 N, 20; 2,5 II, Au 5) [294]
— 226 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Nt 20; 2 5) [286]
- 1968 - 20; 2 26) [472]
7,2 6.7 7,0 7,2 2064 1992 2005 2064 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 25; 5 5", R =576 мм, ДЗ. 1% Avr « 1,5 см~‘ в. ЛЗ-10-” К» 90 Возбуждены в ОКГ с КАС [9 , 504]
Таблица 5,1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, мкм г, °к Режим генера- ции 4J Б» и я i * Диапазон накачки, •ИХЛ1 тлюм» меек
2 3 \ 5 G 7
Gd,Ga,Ou Oj,° -laid Ba(Gds+) Nd3+ 1,0584 В 1,0599 Б 1,0600 Б 1,0615 А 77 77 — 120 —120 И И И И 1 2 1,5 1,5
1,3307 77 и 18 0,5-0,9 —0,27
Gd2(Mo04), Nd3+ 3 с || Г 1,0701 300 и 2,5 0,5—0,9 0.15
1,0606 300 и —
НоаА1,Ои O^-Ia3d. А(Но=+) Но3+ 2,1224 2,1294 90 и и 42 27 0,4-2
Er2Os 7’ -Ia3 C3i(ErS+) Но3+ 1 2,121 77 145 и испр и 5 200 20 0,4-2 Вовб. в полосы Но>+ и Ег3+ 10
л«люм- CjH-’ Лазерный переход CM~l Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
9 10 11 12 13 14 15
| [ to M cuco 1994 2007 -2007 -2063 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Ns и его пары Д9Г < 1 СМ-» Дчг < 1 еле-1 «ЕП(В)
-2,5 3927 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 N, 25; 5 5", R =600 лш ДЗ, 1% [504]
—40 -35 '4^1. 2010 -1926 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Б схеме ОК Г С КАС 5; 10 II, Ю", Я = 576 мм, ДЗ, 1% ве = 5-10-» Д Vp = 7 ом-1 п = 1,648 «е = 4-10—1» [164-166, 420]
- 4,^4, -530 -550 ЭО с Хе лампой ИСП-250 Пары Ns 30; 3 II R =500 мм. ДЗ; 0,5% [526]
- - В имп. режи- ме 40 мм Хе лампа. в непр. ВИ лампа длиной ~65 мм N, 12 л, дз ПЭВ к Но»+ [136]
1 2 й 4 5 6 7 8 9
ЕГ20д Tl Cs(Er=+) C3i(Er’+) TU3+ 0,5 1,934 77 и иепр 3 500 0,4-1,9 Возб. в полосы Ег5+ и Тп’+ 2,9 -
ErAlOg Z>2h — Pbnm (Pnma) Cs(Krs+) Ho3+ ~2 2,1205 2M 77 a 80 0,4-2 Возб. в полосы Ио3+ и Ег*+ - ~ю
(Er, Lu)A103 Pbnm (Pnma) Ce(Er3+, Lu8+) Ho3+ 2-5 2,0010 2,1205 77 77 и и 75 30 0,4-2 Возб. в полосы Но’+ и Ег’+ - 6 10
ЕгАЮ3 D^t — Pbnm (Pnma) Cs(№) Tus+ 1,872 77 150 и и 15 300 0,4-1,9 Возб. в полосы Ег»+ и Ти3+ 5,5 3,5
(Er, Lu)A103 I?2h — Pbnm (Pnma) Cs(Er+8, Lu1*) Tu1* 1,8845 77 и 45 0,4-1,9 Возб в полосы Ег’+ и Ти»+ - 5,5
EraAJ6O12 0lh° - Ia3d D^W*) 8 w Tu8+ 1,9-2,0 77 и 5) 0,4-2 Возб. в полосы Ег’+ И Ти’+ - -
10 и 12 13 1 14 15
3Я4-=Я, - 12 кварц. ВИ ламп вокруг к ри ослята 10 II, Ag ПЭВ к Ти»+ [14 •]
-.570 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 15; 4 II , 10", R = 600 мм, ДЗ; 0,5% ПЭВ к Ио»+ [137]
8Z,-V, — 200 — 570 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 25; 5 II, R =600 мм, дз, i% ПЭВ к Но’+ [421]
-200 ЭО С Хе лампой ИФП-2000 Ns 12; 4 II, Ag, 2% ПЭВ к Ти’+ [225]
’Я.-аЛ. -400 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 25; 5 || ,R = 600 .им, дз, i% пэв к Tip* [421]
•л4-’Я, - ~13 »1М13) ПЭВ к Ти’+ [150]
*• Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная труп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Xr, ««hi T, °K Режим генера- ции EU. • Рп, ™ Диапазон накачки, мкм ТЛЮМ’ мсек Л9лю С .И"
1 •i Ц r, 5 «1 7 R
УЬ3Л15О1а О,1’- laid Ho5+ 1 2,0900 77 П 143 0,4-2 Возб. в полосы Yb’+ и Ноя -
YbgMgOia О}“- Ia3d Z?2(Yb8+) Er 5+ ~3 1,6615 77 И 75 0,4-1,6 Возб. н полосы Yb’+ и Ег’+ -
(Yl>, Er)3. A15O12 O^-JoSd D2(Yb+s, Er8+) Tu3+ ~3 1,8850 2,0195 77 77 и и 48 25 0,4-2 Возб. в полосы Yb«+, Ег’+ и Тп8+ - ~7 ~1
(Yb, Er. T1O3AI5O12 Oj0 - Ia3d D2(Yb3+, EA Tus+) Ho3+ ~6 2,1010 77 и Ш 0,4-2 Возб. в полосы Yb3+, Яг8+ и Но»+Ти«+ -
Lu3AlsO13 — laid P2(Lu’+) Nd3+ ~0,6 ;o,9473 77 и 40 0,5-0,9 0,245
М, Лазерный переход Ь'к. СЛ1—1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
Ю И Н 13 14 15
— 100 ЭО с Хе лампой ИФП-400 n2 25; 2,5 , Ап [422]
•Ч~4Ч -500 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 n2 20; 5 ]1, R =600 .ил, ДЗ, 2% ПЭВ к Ег3+ [86, 466]
:’-'Л-=я„ -240 —580 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 n2 20; 5 II, R = 600 мм, Д3,2% ПЭВ к Тиа+ [86, 486]
~50и Низкотемп ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ne 31; G II , R = 600 ММ; ДЗ. 2% ПЭВ к По’+ [66, 480]
«/’з; •*/в 12 878 Низкотемп. ЭО с Хе, лампой ИФН-lOllU N» 25; 5 [, 5", Л=576 мм, ДЗ, 2% п » 1,8 [191,271]
1 2 3 4 5 0 7 8 9
-0,6 1,06425 A 300 и 1 0,5-0,9 0,245 5,3
300 непр 950 0,3-0,9
1,0605 Б 77 и 0,5 0,5—0,9 0,245 1,4
1,06375 -» ->1.0672 A 120 -»900 и 2-
1,0610 Б 1,0535 В 300 300 и и - 4,6
-0,6 1,3209* 1,3326 * 1,3342* 1,3387 1,3410* 1,3532 1,3387 300 300 300 300 300 300 300 и и и и и и непр 2,5 4,5 2000 0,5-0,9 0,3-0,9 0,245 9 7 7,3 9,5 10,5 10,5 9,5
1,3319* 1,3333* 1,3376 * 1,3499 * 1,3525 77 77 77 77 77 и и и и и 0,9 0,4-0,9 0,245 4,3 4,8 5.2 5$
10 11 12 13 14 15
2099 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 ЭО с Хе лампой ДКсТВ-3000 Вода 25; 5 II. 5*. R = 576 Л1.и, ДЗ, 1% То же [210, 271, 278]
2004 2100 2003 2003 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Nt Низко- и высокотемп. ЭО с Хе лампой И СП-1000 ЖС-17 Пары Nt В схеме ОКГ с ПАС То же » » При Т » 177° К Нп(А) = = ДпФ) 8X/ST = 4,9 Вторая среда неодимовое стекло Д ГС-56
V ~*4Д. 3924 3924 3933 4025 4038 4038 4025 3926 3934 4026 4026 4040 ЭО с Хе лампой ИФ11-400 ЖС-17 ЭО с Хе лампой ДКсТВ-5000 Вода Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Кз 25; 5 |] . R =600 .uni, ДЗ, 1% То же * — возбужде- ны ° [80. 222, 271]
g Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, 34КЛ4 7, °K Режим генера- ции Кц, дж Рп, *т Диапазон накачки, мкм тлюм> мсек
1 0 3 i 5 7
Lu3A16O12 O^-IaSd Л2(Ьиз+) Ho3* -2 2,1020 77 И 50 0.4-2 -
Lu3A15O12 сД’-мй Er5* 2-5 1,6525 1,6630 7(7 77 И и 100 40 0,4-1,6
Lu3Al6Ola О*,0 - Ia3d D2(Lu=+) Tu3* ~2 1,8855 2,0240 77 77 и и 400 160 0,4-2 -
LujAIjO,, Oj° — I им D,(Lu’+) Yb3+ -2 1,0294 1,0297 77 175 и и 1,5 35 0,9—1,1 1 ~1,1
Lu3Al 5O12: : Nd3* Oj° - Ia3d P2(Lii3+) Yb3+ ~2 1,0294 77 и 1 0,5-1,1 Возб, в полосы Nd:l+ и Yb’+ 1
Дчлюм, см~1 Лазерный переход Е„, ел-1 Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
q 11 12 13 15
1'1 4,-^8 -480 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N« 23; 6 II, 10", R — 600 лм<, ДЗ, 1% [143]
6,5 8.5 — 530 —560 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 23; 0 II, Ю", R — 600 мм, ДЗ, 1% [143]
6 10,5 -225 -580 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N, 23; 6 II , Ю", R = 600 мм, ДЗ, 1% [143]
-7 -21 !Д,-25, 621 -621 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 кварц, световоды Ns и его пары ЖС-17 30; 6 II, 5", R — 576 мл), ДЗ, 2% ое= i,8.10-« Avr »1 см~1 ДЧр = 3 СЛ4-1 [Кб, 483J
~7 621 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400, Nt ЖС-17 15; 4 II, 5", R -= 576 мм, ДЗ, 2% Nd»+ - 1% в, = 1,3-10-1’ Д«г »1 см~1 ПЭВ it Yb’+ [86, 483]
691
i 2 3 4 5 6 7 8
Lu-iAljOin : ЕЛ, Т$+ 0 ’h° - Jo3rf A(Lus+) Ho3+ -2 2,1020 4> 77 77 И непр 15 65 0,4-2 Возб. в полосы НО’+, Ег’+ и Тиэ+ -
Lu3Ga6O12 O^-Ia3d Nd34 —1 1,0594* В 1,0609 F, 1,0623 A 1,0587 В 1,06025 Б 1,0616 A 300 300 300 77 77 77 и и и и и и 8 1,5 8 4,5 10 0,5-0,9 — 0,27
1,3315 300 и ~6 0,5-0,9 -0,27
PbMo04 ~ Ща ^4(Pb2+) _Nds+ 1,0586 300 и 80 0,4-0,9 0,13
1,5 c±F 1,3340 1,3425* 300 300 и и 50 0,5-0,9 0,13
1.3320 1,3375* 1,3450 * 1,3780* 77 77 77 77 и и и и 100 0,4-0,9 0,13
9 10 11 12 13 14 15
41 ч,-.ч8 ~48O Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Nt ЭО с ВИ лампой N, 23; 6 II, Ю", R = 600 мм, ДЗ, 1% То же Ег’+ = Тц’+ - =2% ПЭВ к Но’+ [143]
-9 -9 -9 4,5 I i I i I i t-3 to nu> О Осо О О СО О — СОФО со июотое, о ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Nt 23; 5 II, 8", R — 576 мм, ДЗ, 1% Возб. в ОКГ с НАС (ЛГС-2) Avr < 1 см-1 Дчг < 1 см-1 Д^г < 0,5 см-‘ Дмг < 0,5 ем-1 < 0,5 см-1 [489, 506]
43 Ч.-’Ч -3930 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 23; 5 II, 8", R 600 мм, ДЗ, 1% [489 , 506]
- Ч.-’Ч -2000 Освет. с Хе лампой FT-524 52; 3 Я, Ag, 1% [183। 423]
-35 40 5 6 G 4 44-44 3950 3970 3947 3920 3962 4140 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 Низкотемп ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ns 21; 5 ||, R «600 ММ; ДЗ, 1% 'Го же * — возб. в ОКГ с КАС [97]
.170
Таблица 5.1 (про.южксппе)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор, % Хг, Т, “К Режим генера- ции
2 .1 4 5
Bi4Go,qOj2 NdJ+
7» — I7M 0,25-2 1,0640 295 И
1,0638 76 и
LiLaiMo04)2 ^,(La’+) Nd3+ 2 CLF 1,058517) 1,0658 300 77 и и
2 1,3370 300 и
t,3375 77 и
1,3440* 77 и
LiGd(.\IoO4)2 Nd»+ l ,0599 171
С?л- 6'4(Gcl»+) ~2 300 и
cJ_F 300 кенр
Еп. >"* Рп, am Диапазон накачки, мкм 'ЛЮМ1 д''люм, ем-» Лазерный переход СИ”‘ Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лим) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
c> 9 И 1? 13 14
6,4 1,3 0,4-0,9 18) - 2000 Освет. с Хе лампой г FT-524 Nt дз [156]
Окси 3 15 цпые сим 0,35-0,9 РМЫ С -U.15 — 0,15 разул — 100 30 орядоченной ^4.-^4. СТруК! 1955- -2000 2003 урой ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N* ।, R =’ 576 ли», ДЗ, 1% То же п я> 2,05 Дчг « 10 ел-* [424]
20 35 0,35-0,9 — 0,15 -0,15 75 30 30 —3910 3909 3945 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп, ЭО с Хе лампой ИФП-400 N* 25; 5 Ц, R —600 мм, ДЗ, 1% То же [97 , 424]
1,3 1150 0,4-0,9 0,14 (0,3%) -80 2005 ЭО с Хе лампой И СП-1 ООО ЭО с Хе пампой ДКсТВ-3000 Вода 20; 4 II, 12", R 576 лил, ДЗ; 0,7% 25 лм», 5 .ил», 1, >ю*, R — 576 мм, ДЗ, 1% п = 1,95 [210 , 425]
10 it 13 13 14 15
3980 -3980 -4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп ЭО с Хе лампой ИФП-400 Nt || , Я =600 мм ДЗ, 1% То же ♦ возб. в ОКГ г. НАС [97]
) -2000 1953 1953 ЭО с Хе лампой ИФ П-800 ЭО о Хе лампой типа ИФП ЭО о Хе лампой ИФП-400 ЭО с ПХ лампой Высокотемп, ЭО о Хе лампой ИФП-800 ЖС-17 -35; 4 24; 4.8 „ 11,20я, R = 570 мм, ДЗ; 0,7% То же = 5 см~‘ п =1,97 К «22 SX/8T « 3,1 [32, 67, 68, 218, 243]
3900 3940 3900 3937 4113 4158 ЭО о Хе лампой ИФП-400 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N, 21; 5 ||, R =600 мм, ДЗ, 1% Го же * возб. в ОКГ С КАС [97]
A V--'7O -250 Освет. с Хе лампой ИСП-250 Пары Na -20; 6 || , R -500 мм, ДЗ, 2% Дмг — 1(1 см-» [406]
Таблица 5.1 (продолжение]
172
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметри! положения катиона Актива- тор, % Хг, лил т, ак Режим генера ции Еп, дж Рп< вт Диапазон накачки, мкм тлюм, м-ек д>люм гд-1
1 2 3 5 6 1 р 9
NaLa(MoOA : Ег+3 ЗД.а3+) Ho3+ 3 2,050 90 И 32 34) 0,35-2 Возб. в полосы Но»+ и Ег>+ 10 — 24
NaLa(WO4)2 5'«(Ьазт) Nd3+ 1 c,.F 1,0635 300 И - 0,35-0,9 - -
[ 1,3355 зоо и 50 0,35-0,9 - 50
• NdxWO4 ^(Gds+’Nd^) Nd3* =ОД-О,3 т - 0,5 ~1,06 ” зоо 77 и и 16 4,5 0,4-0,9 0,18 -
KLa(MoO4)2 Nd8* -2 1,0587 1,0585 300 77 и и 3,5 5 0,4-0,9 0,2 (0,5%) 0,2 48 22
Лазерный переход Ек, СЛС~‘ СИСТСМЯ возОуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в лис) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 11 12 13 14 15
-250 Освет. с Хе ЛАМПОЙ ПСП-250 Пары \г4 -20; 6 | , R -5иП мм, ДЗ. 2% Ег'1- - 2,8% ПЭВ к Но«+ [406]
4^.~4Ч -2000 DO с Хе лампой ИФЦ-800 00; b || , 10". ДЗ, 15% призменный дисперсион- ный резонатор Дчг = 5 см-1 п «1,05 Перестройка X г на 80 слс~‘ [426]
**/.-% -4000 ЭО с Хе лампой ИФП-400 21; 6 || , R =600 дмс. ДЗ, 1% [97]
-2000 -2000 Освет с Хе лампой РТ-91 Ns 28; 2,5 R — 70 млс, [427]
V«/.-4/.v, -1940 1942 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Кизкитемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 N, 40; 6 и, R = 576 лыс, ДЗ, 1% Д^г = 10 еле-* 6vr «2 слс-1 [428J
i 2 3 4 5 к 7 я 9
~2 1.3331) 3UU ц 8 0,4—0,9 0,2 В5
77 (i 15 35
CnY4(SIO4'3O Nd3+ г l 1,0672 3UU и 50 0,4-0,9 0,2 53
CaY4- •(SiO4)3O‘. :Hr»T, Tu”- Ho3+ 2,5 2,060 70-77 и и 15 34 0,4-2 Возб. н по.юсы Но»+, Ег-*’и Ти3+ 2,5 55
CaLa4> •(S104)30 С’л-Р6з/т Nd3+ ~2 ' F 1,0610 300 и 5,5 0,4-0,9 0,24 53
1.0610 Зои пепр 525 53
Ca4La- .(P04)30 С^-Я^т Nd3+ ы Г F 1,0613 300 и 22 0,4—0,9 - ~зс
1G 11 12 43 14 15
-3895 3900 DO c Xe лампой ИФП-400 Ниэкотемп DO с Хе лампой ИФП-400 N, 40; 6 ||, R = G00 мм ДЗ, 1% [428]
-2000 Освет. с Хе лампой РЕК 24; 5,2 II, ДЗ, 1% п0 = 1,831 пн = 1,816 К «17 [130]
=/,-V8 -300 Освет. с Хе лампой РЕК N. 32; 7 ='1000 мм, ДЗ, 5% ДЗ 25% Ет®+ - 37,5% и Tu»r — 3,8% Дмг = 32 ел-1 ПЭВ к Но3+ Пр = 1,48 [130 , 429]
-2000 -2000 Освет. с Хе лямппй РЕК Освет. с ВИ лампой Вода 46; 6,4 II • ДЗ, 1% 50; 3 Антиотраж. покрытия (MgF2) nR = 1,857 пн = 1,823 Пр = 1,9 К «19 Потери на X = 1.06 мкм 0,0014— 0,004 см-i [130, 142, 474]
-2000 Освет. с Хе лампой РЕК 76; 6,4 II, ДЗ, 65% Ир = 1,6 п0 = 1,699 ян = 1,090 [130]
Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная груп- па, симметрия положения катиона Актива- тор. % Xp. мкч T, °K Рожим гене ра- нни Ед, дж Рп, «га Диапазон накачки, мкм тлюм, лссек Долгом, см~1
1 2 3 4 5 G 1 8 9
CaGtV •(SiO4)3O С^-Рбз/т Nd3+ -1,06 51 300 и - 0,4-0,9 - -
SrY4- •(SiO4)3O: :Ег3+, Tu3+ Ho»* ~ 2 77 и 34 0,4-2 ВОЗб. в полосы Но’+, Ет’+ и Ти3+ - -
SrLa4- • (Si04)30 Nd3+ ~2 ril J1 1,0586 300 и 3,2 0,4-0,9 0,2 53
ZTO2 — Y3O3 Oh — Fm3m Nd3+ 0,5-0,7 1,0608 300 и 7-20 0,4-0,9 0,45 -
1,0673 * 300 и — 0,5-0,9 -
0,5 1,3320 300 и 42 0,5-0,9 0,45 —130
Лазерный переход Ек, Система возбуждения фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 11 12 13 14 15
-2000 Освет. с Хе лампой РЕК - 14)
-300 Освет, с Хе пампой РЕК Ns 24| 6 II , ДЗ, 45% Ег3+ -37,5% и Tus+ - 3,8% fl г = 0,31 ПЭВ к НсР+ [130]
—2000 Освет. с Хе пампой РЕК 75; 4,8 II, ДЗ, 1% flr = 2,1 п0 = 1,792 пн = 1,764 К «27 [130, 142]
‘гч.~‘Ч, -2000 ЭО с Хе пампой ИФП-800 ЭО а Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 24-32; 3-6 II, ДЗ, 3% 17 мм, 5 мм II, R —576 ли, ДЗ, 1% УгОг—10 нес, % Дуг = 20 ел*-’ п = 2,1—2,2 * линия возб. в ОК Г с К АС. Вторая среда а-ХаСаСеРв — —Nd’+ [90, 430]
,F4,~‘r»l. 3910 ЭО с Хе пампой ИФП-400 ЖС-17 17; 5 |'. R =600 лш, ДЗ, 1% [90]
2 ) л 4 b * 9
ZrO2- Er2O3 0^ 1 2,115 77 11 400 0,!-2 Возб. в полосы Но2ь Егз+ 6,5
]7ГЗЧ -12 1 ,620 77 n 800 0,4- 1,6 - -
Zl’O2- El'gOg СУ’ — Fm3m л Tu3* 1 1,896 77 1! 420 0,4—1,9 Возб. в ПО Ю0Ы Ег’+ 11 Тин- 2,5 -
Er3+ -12 1,620 77 И 800 0,4-1,6 - -
Ba2№Go207 Nd3+ -2 1,05436 300 И 5,1 0,3-0,9 0,4 40
Bd(j 25^2’75* • Y2Ge3O12 0™-/(i3d Nd3+ ^2 1,0615 300 тг 22,5 0,4—0,9 -0,3 30
,0 11 12 13 14 15
-300 ЭО с Хе лампой ИФП-2000 кварц, криостат n2 33; 6 11- Ап, 5% Ег»О3-12% 1ЮВ к Но’+ [431]
-300 90 с Хе лампой ИФ1 [-2000 кварц. криостат Na 33; П Ли. .’»% [431|
3"4 -’Я. — 300 ЭО с Хе 1ЯМПОЙ ПФП-2000, кварц, криостат n2 М; 6 Ли, 5% ErsOs — 12°/о ПЭВ к Ти®+ [4'И]
-300 30 с Хе лампой ИФГТ-2000, кварц, криостат N2 33; 6 . А и. 5% [431]
4Л'.-4Ч 1895 Кругл, совет, с Ag покры- тие™, Хе лампа 25; 5 , ДЗ, 5-30% afi = 10—'’ Дуг = 8 см~1 КИП - к+ или Na+ [432]
4*\-4Ч 2014 Освет. с дву- мя Хе лампа- ми L-21W Фильтр -19; 5 II, ДЗ; 2.5% в =6<10-» л «1,8 1433]
5 Таблица 5.1 (продолжение)
Кристалл, пространст- венная труп па. симметриг положения катиона Актива- тор, % ?. p, MUM T, °K Режил генера ции Еп, дэн Рп, вт Диапазон накачки, мкм глюм> мсек It <3
1 2 3 4 1 s 6 7 8 9
Ba2ZnGe2O7 Nd34 ~2 c || F 1,05437 300 и 4,5 0,3-0,9 0,34 48
NdPEO14 Nd5* (27,6) 4-1021 СМГ3 1,051 8> 300 и 4-10-5 0,58 —0,31 ~60
(Nd,La)P,O„ Nd3+
e.;fl-P2i/c 2 1021 CM~S 1,0511 300 и 2-10-6 0,58 ~0,3 •-
300 непр 2,5-10-s 0,476 и 0,514
Hf02-y203 0’^ — Fm3m Nd3+ 0,5-0,7 1,0604 300 и 7-20 0,4-0,9 0,45 —
1,0666 * 300 и — 0,5-0,9 —
Лазерный переход «к, СЛ4~‘ Система возбуждения фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
10 И 12 13 14 15
1890 Освет. с дву- мя Хе лампа- ми L-268 II, дк515% ве — 10-м КПЗ - К+ или Na+ [280]
V4.^4, -1964 Возб. ими. ОКГ на осно- ве красителя (родамин 6G- в метаноле) 35 мкзл 12’>. R — 73,5 мм, ДЗ; 1,5% Дмг = 12,5 см-‘ п = 1,62 ое = 1,2-10-“ [84]
‘^‘Ч -1964 Возб. имп. ОКГ на осно- ве красителя (родамин BG-) Возб. непр. Аг ОКГ 35 мкм II 1,4 II Л = 37,5 .и.и, 1,5% Avr - 16 с.и-1 п я> 1,62 пг =11% [475, 505]
'Ч-'Ч -2000 ЭО с Хе лампой ИФ П-800 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 24-32; 3-6 II, ДЗ, 3% 15; 5 |, R =576 мм, ДЗ, 1% YsOa-lO вес.% Дчг — 16 С.И-1 п= 1,98-2,02 * — ЛИНИЯ возб. в ОКГ с КАС. Вто- рая среда a-NaCaCeFs— — [90, 430]
1,3305
Cas(PU4)sF CSh-W"* Cs(Ca3t -1) Cs(Ca’+-II) Nd3+ a 11 F (л) 1,0630 300 300 300 и и непр 0,2 7,5 145
1 c i' F 1,3347 300 и 2
1,3345 77 и 8
Ca5(PO4)3F: ;Cr3+ С’й—Рбз/т СЛСаз+— 1) С’3(Са’+— II) Hos+ 3 -2,079 77 и 25
SrB(PO4)3F с'а-РЪ/™ Cs(Sr=+-I) 5 Cg(Sr2+— II) Nd3+ ~2 a II F 1,0585 300 и 12
7 8 9 10 11 12 13 14 15
0,5-0,9 0,45 -130 4Л, 3910 ЭО с Хе лампой ИФП-400 ЖС-17 15; 5 Il R =600 мм, ДЗ, 1% [90J
Прочие кристаллы
0,4-0,9 0,25 6 -1900 ЭО с Хе лампой РЕК 1-3 ЭО С ВИ лампой Вода 38; 6,4 II, В, ДЗ, 1 и 63% 76; 6,4 || . В, ДЗ, 65% 250; 6.3 ае = 5-10-1» п0 = (,634 Пд — 1,631 •Лг = 2,6 20 [90, 214, 213, 281, 434]
0,4-0,9 0,25 0,25 -4 2 3819 3820 ЭО с Хе лампой ИФП-400 Низкотемп. ЭО с Хе лампой ИФП-400 Ni 17; 6 II . Ю", R = 6U0 мм, ДЗ, 1% 17; 4 II , Ю" R = 600 мм, ДЗ, 1% [90]
0,4-2 Воэб. в полосы Но*+ и Сг3+ 0,5 -60 355 Освет. с Хе лампой РЕК № 22; 6 II, R = = 1000 мм, ДЗ, 5% Сг®+ - 0,3% Чг = 0,17 Дуг _ 8 см-1 ПЭВ к Но3+ [129, 130]
0,4-0,9 0,31 10 -2000 Освет. с Хе лампой РЕК 1-3 33; в,4 II, ДЗ. 5% Пг = 0,55 [130]
5 Таблица 5.1 (окончание)
Кристалл, пространст- венная груп- па. симметрия положения катиона Актива- тор, % X],, мкм T, °K Режим генера- ции Еп. Aw Рп- вт Диапазон накачки, мкм 'ЛЮМ' .мсек
1 2 Я 4 5 6 7 8
I .а2О83 D®, - P3m C3l,(La’+) Nd’+ 1 (jt)l ,075 300 и непр 0,3 0,5-0,9 0,095
LaCl3 C3ft(La”) prs+ 1 0,5298 35 12 и и 4-10-7 0,474 —0,001
1 (n)0,6452 300 65 и и Ю-5 12.10"7 0,488 14J
1 (5)0,6164 65 8 и и 12-Ю-7 10-Ю-7 0,488 14,7
1 0,4892 5,5—14 и - 0.488 14,7
CeCl3 C.ftlCe’n Nd3+ 2,8 F II <i (n) 1,0647 300 и 1 0,06 0,75-0,9 0,175
Дчлюм, CM-1 Лазерный переход Ек. CM“’ Система возбуждения, фильтр, охлаждение Длина и диаметр кристалла (в мм) и па- раметры резонатора Дополнения Литера- тура
9 10 11 12 13 14 15
10 1910 Освет. с Хе и ВИ лампами 75; 10 ДЗ, 3% вв =2.10-и п = 2,1б К = 50 [219, 435]
2137 Излучение от ОКГ на осно- ве красителя пары Не Активная длина неск, десятков, мкм п = 1,77 1И6]
- 4923 То же То же [116]
’PU->WB 4230 » [116]
- 5A-Vf4 ~34 [И6]
- v-/.-44 2055 ЭО с Хе лампой FT-91 Стекл. фильтр CS2-64 5; 2.85 II, 40*, R = 500 мм, ДЗ; 0,01 и 20% Расстояние между зерка- лами 750 мм [482]
1 2 3 4 5 6 7 8 9
PrCls - PlWm C3ft(Pr3+) Ргз+ 0,5298 12 и 12-Ю"7 0,474 -0,029 (35° А) -
(s) 0,6452 300 65 и и <ю-₽ 0,488 0,037 -4,0 -
(n)0,6164 65 8 и и 10.-10-7 0,488 -4,0 -
0,4892 5,5-14 и - 0,488 -4,0 -
PrBfg Сзл(Рг3+) Pf3+ 0,64” 300 и 10-е 0,488 - -
10 11 12 П 14 15
8Pj -3Z/5 -2137 Излучение от ОКГ на осно не красителя пары Нс Активная длина неск, десяткой, мкм п= 1,77 [110]
3P„ - W, —4949 Излучение от ОКГ на осно- ве красителя «Поверхност- ный» О К Г, активная область — неск. мкм Дуг =0,01 СЛ4“‘ [76, 116]
>pe^’H, -4230 То же Активная длина неск. десятков, мкм [116]
-34 То же [И6]
'3P„-3F1 4950 «Поверхност- ный» ОКГ, активная область — неск. мкм п = 1,77 [75]
Примечания к таблице
Кристаллы содержат примесь кислорода.
^Подробных данных не приводится. Ре-
зультаты сомнительны и требуют про-
верки .
3) Эта линия по данным работы [299] может
быть приписана ионам U4+, расположен-
ным в тригональных позициях CaFa.
Почти одинаковыми спектральными и
•энергетическими характеристиками об-
ладают ОКГ иа основе LusA15Ox<>: Ег3+,
Tu3+, Yb3+ — Но®+.
5) Спектроскопические данные, подтвер-
ждающие этот результат, не опубли-
кованы.
® В работе [87] при указании значений
лг при 300° К имеются опечатки.
Отношение весов тройных фторидов к
двойным.
8) Значения требуют уточнения.
При охлаждении использовался медный
хладопровод.
10) В работе [99] для перехода —♦ 4713!1
при 300° К приведены следующие значе-
ния Аг 1,318; 1,330; 1,335; 1,338; 1,353
и 1,358 мкм.
ll) Авторы работы [413] ссылаются на част-
ное сообщение Джонсона и Томаса.
Результаты получены Хопкинсом с со-
авторами (см. обзор [437]).
Авторы работы [150] ссылаются на част-
ное сообщение Джонсона и Гюсика.
14) Результаты получены сотрудниками
фирмы Вестмнгхауз (частное сообще-
ние Г. Айвея).
15) Приведена расчетная величина.
16) Значения Еп зависят от концентрации
ErF3 и TuF3.
Длина волны генерации соответствует
длине волны максимума полосы люми-
несценции, контур которой при 300° К
обусловлен наложением нескольких ин-
тенсивных линий люминесценции, свя-
занных со штарковскимп компонентами
мультиплета *Fal. Поэтому приведенное
значение Хг не соответствует точно длине
волны пн одному из участвующих в об-
разовании этого контура «штарковскпх»
переходов.
is) Детальные спектроскопические исследо-
вания не проводились.
Ю) По измерениям Торнтопа с соавторами
Y3Al5O12 : Yb3+—Ers+ при 300° К имеет
Хг=1,6459 мкм (см. обзор [437]).
201 В работе [137] при указании значения
Аг допущена опечатка.
21)В работе [452] зафиксировано значение
Еп линии 1,047 мкм при 77° К, равное
12,8 дж. Активным элементом в этом
опыте служил кристалл CaW04 — Рг3+
в виде цилиндрического стержня длиной
40 и диаметром —5 мм с плоскопарал-
лельными посеребренными торцами.
22 В работе [470] сообщается без какого-
либо описания условий эксперимента
о генерации YScOs — Nd3+ при 77° К на
волне 0,9200 мкм. Требуется проверка.
23^В работе [471] сообщается без какого-
либо описания условий эксперимента о
генерации GdA108 — Nd3+ при 77° К на
двух линиях 0,8880 и 0,9273 мкм.
21>В работе [297] не приводится детальное
описание условий эксперимента. К тому
же по данным работы [473] значение
Хг кристалла GdAlO3 — Hos+ иное —
1,9908 мкм. Требуется уточнение.
25> В работе [286] не приводится детальное
описание условий эксперимента. К тому
же по данным работы [473] значение
Хг кристалла GdAlO3 — Tu3+ иное —
1,8515 мкм. Поэтому требуется уточне-
ние. Кроме этого в [473] также без
подробного описания приведены значе-
ния при 77° К кристаллов YAIO3
с ионами Ег3+ (1,5763 мкм), Ноз+
(2,1160 мкм) и Ти3+ (1,8560 мкм).
2в) В работе [472] сообщается без какого-ли-
бо описания условий эксперимента о ге-
нерации GdScO3—Nd3+ на волне
0,9054 мкм при 77 и 300° К.
27) Лазерными торцами служили естествен-
ные поверхности роста.
28) Значение Еп зависит от твозб.
20)В работе [141] Zr=2,119 мкм.
3°) Использовались кристаллы различной
ориентировки, на один торец которых
наносилось 100%-иое диэлектрическое
зеркало, а иа второй — широкополосное
антиотражающее покрытие. В измере-
ниях применялись внешние выходные
интерференционные зеркала с различным
пропусканием.
3|) Согласно [98], значения Хг равны 1,3391
и 1,3411 мкм.
32) Спектр люминесценции ионов Dy31 в
Ва (Y1,2eEr0,,)F8 при 77° К обусловлен
наложившимися линиями, связанными
как с электронными, так и с электронно-
колебательными переходами. Поэтому
значение vr смещено примерно на 5 см~1
относительно частоты чисто электрон-
ного перехода [479]. В этой работе также
рассмотрена возможность повышения
эффективности генерации кристаллов
BaY2F8 — Dy3+ путем коактивации их
нонами Но3+, Ег3+, Ти3+ и Yb3+.
33> Согласно [128], Аг =1,0296 мкм
34) Значение Еп определялось неудовлетво-
рительным качеством кристалла.
35) Здесь приведено эффективное пиковое
поперечное сечение, обусловленное сов-
падением по частоте двух переходов А
(10 641,5 А) и А' (10 644 А).
36^В работе [509] сообщается о получении
генерации кристалла Y2SiO5—Nd3+ на
двух переходах 4Е3/* —* 47в/г и AFt/g —» Vu,s.
3') Эффект генерации впервые был полу-
чен Ю. К. Воропько, Р. Г. Микаэляном,
В. В. Оспко н В. Т. Удовеньчиком.
180
измерялся при двух- или трехкратном превышении эпергии возбуждения
Ев03б над пороговой Еп в отсутствие специальных селекторов в оптическом
резонаторе. В этой же колонке для некоторых ОКГ указав коэффициент
полезного действия т)г (в %), значение которого в большинстве работ опреде-
лялось по наклону линейной части зависимостей Рг (Ра03а) или Ег (Evme).
Одной из важнейших теплофизических характеристик лазерного кристалла
является коэффициент теплопроводности К, который для Т = 300° К
приводится в мет/(см-град). Приводятся также значения показателей пре-
ломления (иногда средние значения) и частота следования импульсов гене-
рации /. Кроме того, имеется ряд данных со следующими обозначениями:
КИЗ — компенсация избыточного заряда, ПЭВ — передача энергии воз-
буждения (для сенсибилизированных кристаллов) и ЭКП — электронно-
колебательный переход. Остальные обозначения общепринятые.
При составлении сводной таблицы использовались как первые сообщения
о создании того или иного кристаллического ОКГ (тип, режим генерации,
индуцированный переход, специфичность условий возбуждения), так и ра-
боты, в которых были измерены или уточнены основные спектроскопические
параметры, обусловливающие стимулированное излучение. Цитируемая
литература всегда указывает пионерскую работу об открытии эффекта сти-
мулированного излучения на данном кристалле, даже в том случае если при-
веденные в ней характеристики не даны в таблице. По возможности, вноси-
лись только уточненные и проверенные по нескольким различным источ-
никам данные. В большинстве случаев спектроскопические и генерационные
характеристики собраны по результатам измерений нескольких работ, и
потому все литературные ссылки по данному кристаллу сгруппированы
в одном месте.
Все разделы сводной таблицы составлены по оригинальным работам,
опубликованным в основном, до начала 1975 г. 1
Для справок в табл. 5.3 приведена симметрия всех возможных положений
атомов в различных структурах. Там же указаны Международные и по
Шенфлису обозначения 230 пространственных групп кристаллов.
1 За последнее время, в литературе появились сообщения об обнаружении эффекта сти-
мулированного излучения у ряда новых кристаллов. Основные характеристики генерации
этих соединений (длина волны излучения Хг, рабочая температура Т, пороговая энергия
возбуждения Еи и тип лазерного перехода) даны в табл. 5.2, которую можно рассмат-
ривать как приложение к сводной табл. 5.1. К сожалению, не представлялось возможным
параметры ОКГ на основе этих кристаллов внести в другие разделы книги, включая и
индекс длин волп генерации.
Таблица 5.2
Кристалл Хг, Л1КЛ1 T, °K En, дж Лагерный переход Литера- тура
Y„GatOla : Nd»’ (1,5%) - Yb»+ (-2%) 1,0233 77 2 2F4.-2F;. [486|
Gd,Ga,Ola: Nd»’ (-2 %) - Yb»+ (-2%) 1,0232 77 2,5 [486|
LusGatOla: Nd»’ (-1,5%)- Yb” (-5%) 1,0230 77 1,5 [86]
GdsScaAlgOja — N ds+f ~1 %) 1,05995 300 3 ‘F4.~'4^. [86, 488,
1,0620 * 300 — 529,531]
1.05915 77 7
1,3360 300 7 [86, 488, 529]
Gd,Sc2AlsO12: N d»’ (1,3%)—Yb»+ (- 2%) 1,0299 77 8 [488,529]
LusSc2AlsOla — N d3+ (~ 1 %) 1,0599 300 3 [86, 488,
1 ,0620 * 300 — 529]
1,0591 77 5
1,3360 300 7 if , _*4/ [86,488, 529]
L>isSc2AIsO12 : Nd” (~ 1,5%) - Yb»’ (-5%) 1,0299 77 5 [488,529]
YsSc2AlgO12— Nd3+ (—1%) 1,0587 77 3 4 г? . _4Г [488, 529,
1,0595 300 5 536]
1,0622 300 -7
1,3360 300 10 4F __>4Г , [488,529]
ErsSc2Al3O12: Tu” (-5%) - Ho” (-2%) 2,0985 77 10 ч^ч* [86 , 529, 488]
Ка(^1,иЕг0дТи0(СзНо0,03)Е8 Ноз+ (1,5%) 2,171 ** 295 450 IS32|
2,065 77 46
2,0746 77 30 ***
2,0866 77 30 *»*
2,0555 20 9
2,074 20 55
Ba( YbeHo„,2)Fe - Но»’ (10%) 2,362 77 555 5Г5->6/5 [532]
2,375 77 755
2,363 20 302
2,377 20 295
(Nd, Sc)P6O14 — N<F+ 1,051 300 **** ар —+4 [533]
l.iNbOj : Mg”— Nd»’ (-3%) 1,0846 300 1,5 [530]
1,0933 300 2
1,3870 300 3,5 [530]
CaF8—LaF3—Nd3+ (- 2%) 1,0645 300 25 [536]
1,3190 300 70 ,F4,-‘4' [536J
CaF8-GdF3-Nd3+ (-2%) 1,0654 300 30 ‘F‘l.^’-4. [536]
1,3185 300 90 ‘F-,:-‘4. [536]
SrF2- -LuF3— Nd3+ (—2%) 1,3200 300 35 [536]
Y3Al6OIa—Er»’(—1,2%) 1,632 300 320 *4 [537|
1,7760 300 22 [537]
Y„Sc2GasO12-Nd»+(~l%) 1,0575 77 <1 'F4.-11^ [536]
1,0583 300 1,5
1,0615 300 3
1,3310 300 5 if —^4/ 7г ’7t [536]
YVO,: Er»’, Гн»’—Ho3' (—1%) -2,05 295 — ‘1,-4, [538[
* Эти .пинии возбуждены в ОКГ с КАС.
•• Линия соответствует электронно-колебательному переходу.
В непрерывном режиме Рп = 50 вт.
•*** В непрерывном режиме Ри == 4 мет при накачке газовым Аг ОКГ. Размеры активного эле-
мента 1,25’-.0,675\0,4 лои.
182
Таблица 5.3. Пространственные группы и возможные локальные группы симметрии
€ имвол пространст- венной группы Симметрия положения точки по Шенфлису Символ пространст- венной группы Симметрия положении точки по Шснфлису
по Шен- флису Между- народный [436] по ТИен- флису Междуна- родный [436]
С1 1 С2 <2 с\ c'i Dl vl <4, C c2% C2v cl„ /•40 ^2» r11 °2r /-42 ° 2» /i13 GZ® Pl P2 P2t B2(C2) Pm Pb(Pc] Bm(Cm) Bb(Cc) P222 P222j P21212 P212121 С222г C222 F222 1222 ^2i2i2i Pmm2 Pmc21 Pcc2 Pma.2 Pca2t Pne2 Pmn21 Pba2 Pna2l Pnti2 Cmm2 Cmc21 Ccc2 Трпклиппа [С,] II Моною <7,(2), 4<72 <7,(2) <7,(4), 2С2(2) <7,(21. 2<7, <7,(2) <7,(4), <7,(2) <7,(4) Ромов СД4). 12С2(2), [8О2] <7,(4), 2С2(2) Cj(4) С,(8), 2С2(4) С,(8),7<72(4), 4D2(2) <7,(16). 6<72(8), [4C2(4)J <7,(8),6<72(4). [4D2(2)| C,(8),3C2(4) <7,(41. 4Cs(2).4C2„ C,(4). 2C,(2) <7,(4), 4C,(2) C,(4). C,(2), 2C2(2) <7,(4) <7,(4), 2C2(2) C,(4),C,(2) <7,(4). 2C2(2) C,(4) C,(4),2C2(2) <7,(8). 2C,(4). C2(4), 2C2„(2 C,(8). C,(4) <7,(8), 3C2(4) СИНГ с? 1 птнная CL ск ^2h См ческая Ц4 г-15 c2v г-16 g2v Г17 С2» /--18 с2и С с-1 /-22 D2h u2h Dlh £>S -^2/1 Г)Ю U2h ЭПИЯ PI P2jm P2t/ m B2l tn(C2! m} P2/b(P2/c) P2i/b(P2L/c) B2/b(C2/c) Amm2 Abm2 Ama2 Aba2 Fmm2 Fdd2 I mm2 Iba2 Ima2 Pmmtn Pnnn Pccm Phan. Pmma Pnna Pmna Pcca Pbam Pccn С,(2). [8С,| <7,(4),2С,(2).4С2(2), [8C2J С,(4).<7Д2). [4С,(2)] С,(8). С.(4), 2Сг(4), [2С,(4)|. [4С2Л(2(] С,(4). 2С2(2),[ 4С;(2)| С,(4), [4Ci(2)J <7,(8), С2(4), [4С,(4)| С,(8), ЗС,(4), 2С2„(2) С,(8),С,(4).2С2(4) <7,(8), Cs(4), С2(4) <7,(8), С2(4) <7,(16). 2С,(8). <72(8), С2„(4) <7,(16), С2(8) <7,(8),2<7,(4).2С2„(2) С,(8),2С2(4) <7,(8). С,(4), <7,(4) <7,(8).6С,(4). 12Сг„(2). [В«2Л1 <7,(8), 6С2(4), [2С;(4)], №(2)1 <7,(8), С,(4), 8<72(4), [4D2(2)(, 14^(2)] С,(8), 6<72(4), (2С<(4)]. №(2)] <7,(8), ЗС„(4), 2С2(4), 2<72,(2), [4<72h(2)j С,(8),2С2(4). [2С,(4)] <7,(8), С,(4), ЗС2(4), 14С2!,(2)1 С,(8), ЗСа(4), (2<7,(4)) <7,(8), 2Са(4), 2Сг(4), 1«72„(2)] С,(8), 2С2(4), [2С,(4)|
183
Таблица 5.3 (продолжение)
Символ простран- ственной группы Симметрия положения точки по Шенфлису Символ простран- ственной группы Симметрия положения точки по Шенфлису
ПО ТПея- флису Между- народный [436] по Шен- флису Между- народный [436]
П11 Pbcrn «i(8),Ct(4),C2(4),[2Ci(4)l Стта «1(16), 2С6(8),5С2(8),С2„(4),
i-jl2 I’nnm «1(8), Cs(4), 2С2(4), [4Са(2)[ (4«2Л(4)|, [2/У4)!
d'£ Pnimn Ci(8),2rE(4),[2r,(4)i,2«2l.(4)i •^2Л Ссса С1(16), 4С2(8), [2Ci(8)[, [21Ц4)]
Pbcn С1(8),С2(4),[2«1(4)| Fmmm Cj(32), ЗС,(16), ЗС2(16),
Pbca «1(8), 12Ci(4)J 3«2v(8), [О2(8)|, [3O2ft(8)|, [20^(4)!
£)16 J-,2h Pnma «1(8), Cs(4), [2Cf(4)[ Fddd «1(32), ЗС2(16), [2С1(16)|,
I)11 1AZh Cmcm Ci(16), 26’48), Сг(8), [Ci(8)|, C2#), [^(4)] л25 ^2/1 Immm [2Лг(8)[ «1(16), ЗС,(8), [С1(8)|, (6€'2t(4)l. [4D2J1(2)[
,Л8 ^->п Cmca С^О.ЗД, 2ОД, [СЯ8)], [2G'2Zi(4)J г-)26 ^2h I bam «1(16), СЁ(8), 4С2(8), [«i(8)[.
Cinmm «1(16), 4«6(8), C,(8), 6C21;(4), I4^2h(2)j v2h Ibca [2С2Л(4)|, [2Ds(4)[ «1(16), 3CS(8), [2«i(8)l
D§. Cccm C^ie), C's(8), 5C2(8), oil Imma «1(16), 2С,(8), 2С2(8), C2j4).
[4C2h(4)J, [27y4)| (4С2„(4)]
Тетрагональная
с[ PA «1(4), C„(2), 2C„ ^4 P«^2 С,(8), 9СЛ4), (бл^гц
ci PAt «1(4) P422,2 «1(8), 4С2(4), [2Л2(2)[
Ct P'>. «1(4), 3«a(2) Ч7 Р4д22 «1(8), 30^4)
Cl «1(4) л! P43212 «1(8),С2(4)
C| IA «1(8), Cs(4), C4(2) /422
lAt «1(8), «#) /4t22 [2Д,(2)[
Л4 PA C,(4). 3CS(2), |4.?J С1(16),4С2(8), [2Г2(4)1
IA «1(8), 2«a(4), [45,(2)] ^40 PAmm «1(8),ЗСд4),С2„(2), 2С41,
PA/m «1(8), 2C,(4), «,(4). 2C,(2), [2dai(2)], [4C4ft| PAbm «1(8). «,(4), С2„(2), С,(2)
Civ PAzcm С1(8),С.(4),С2(4). 2С21(2)
cih cf„ PAz!m PA/rt «1(8), C„(4), 3C2(4), [25,(2)|, ИСаьР)! «1(8), C2(4), [2Ci(4)[, C,(2), cl„ С4г> РАйпт PAcc «1(8), G(4), «2(4), «,„(2) «1(8), С2(4), 2С,(2)
125,(2)1 «L PAnc «1(8), С2(4), С,(2)
Cln P'h» «1(8), 2C,(4), [2Ci(4), [25,(2)J «L, PAzmc «1(8), 2CJ4,, ЗС2„(2)
r5 °4h IA:m «1(16), Сг(8). C2(8), [Ci(8)[, C.(4), (5,(4)l,lC2h(4)l, «L PAzbc «1(8), 2С2(4)
(2«/,h(2)l С?. lAmm С1(16),2Се(8),С2!,(4),С4ъ(2)
r6 °4h IAj a «1(16). G(8), [2С;(8)|, [25,(4)J °4v lAcm «1(16), Cs(8), С&(4), «,(4)
a! PAA2 «1(81, 7C2(4), 2C,(2), [2Oa(2)|, [4£’,1 С11 ь4г> lA^md «1(16), «,(8), Сй(4)
PA2j2 «1(8), 3C2(4), C,(2). [2Da(2)J «4г IArcd «1(16), С2(8)
Л? PAj22 «1(8), 3«2(4) ^2d ГА2т С1(8), С.(4), 5С2(4), 2С2о(2),
РАг2г2 [2Л2(2)|, [4Д2г11
P4 €?!< 81, Ca(4) PA2c «!(8), 7С2(4), [25,(2)[, [4Л2(2)|
184
Таблица 5.3 (продолжение)
Символ простран- 1 Символ простран-
ственной группы ственной группы
Симметрия положения
по Между- народный [436] точки *по Шенфлису ТТГ10 Между- точки по Шенфлису
флису флису [436]
Dlt Ci(8), CJfl, Са(4), Cz„(2), О4’„ P^imnm СХ16), 2Cs(8), 2С2(8), С2,(4),
125,(2)] (2Са(4)|, GJ2), [го^Й!
Р42гс С1(8), 2оа(4), [25X2)1 Pb/ncc СХ16), 2С2(8). [С1(8)[, С4(4), [^(4)|, (Л(4)1
Р4т2 C1(8),2C,(4),2C!(4),3C2l.(2),
l^2dl о4\ P42i tnrnc Ох16),ЗС.(8),С2(8),7С„„(4),
Р\с2 СХ8). 5Сх4),[25,(2)1, [2£>да] I2D..X2), (40^(2)!
O2’d Р4Ь2 Ci(8),4CX4),(.2r2(2)l,[254(2)J о!" Pi2i mem СХ16), 2СХ8),ЗСХ8),4С2Х4), (0^(4)], |Д2(4)|
л8 ^2d Р4п2 0X8), 4С2(4), [2Ла(2)|. [25,(2)] nil Pi2lnbc РЛ20)]
п9 "2d Цт2 0,(16), 0,(8). 2С2(8), 20.,,,(4), т-)12 •^4/1 Р^21гтт 01(16),СХ8),5С2(8), с2„(4),
[4D3d(2)J l2O2h(4)|, |2«2(4)|, [2Д,„(2)1
I)10 Ис2 0,(16). 40x8). 125,(4)], [2Д(4)] ^ih P^2imbc СХ16),Св(8),ЗС2(8),[В2(4)[, |5«(4)1, (2СЖ$1
Ли1 142 т 0,(16), Cs(8), ЗС2(8), Сч,(4), Dli P^zj tnnm СХ16|, 2С.(8), С2(8), 3C2v(4),
(5,(4)), [D2(4)l, [2DM(2j] [54(4)1, [С24(4)|, [2Ги,(2)|
Dlih 142d Р4]тт,т 0(16), 2Са(8), [25x4)1 0,(16), 5С«(8), 70^(4), 2С4,.(2), [2Z)2h(2)],[4D4ft] D16 Pi2/nmc P4z/ncm С,(16),С,(8), Сг(8), [С,(8)1, 2С2с(4), (2D2d(2)] 01(16), С6(8), ЗС2(8),С2Х4), [2Са(4)1, [54(4)[, [Л2(4)|
&U, РЩ тсс ^1(^6), Сг(8), 4С2(8), ^С4(4), [C2h(4)b [2C4ft(2)b (2О4[2)] Di7 mmm 1,(32), ЗСД16), СХ16), 4С2Х8), |С№(8)]. С1в(4),
РЩпЬт 0,(16), 0X8), 4С2(8), С21,(4), СХ4). [2С2Л(4)1. [2О2й(2)|, [2I)4(2il D18 lAlmcm [•D2d(4)l,|O2)1(4)l,[2r4x2)| Ci(32), 2Cs(16j, 2Са(16), 2О21.(8), С4(8), |C2ft(8)|,
Р4]ппс (iW)l, (O4h(4)l, [r2d(4)l,
0,(16), 4Са(8), ]СХ8)|,С4(4), [Z>4(4)]
п-1 "ih Р4 / mbm Р4 / тпс (5,(4)], [А(4)1. [27>4(2)| 0X16), 3CS(8), ЗС.„(4), С4(4), [2Лл(2)1, |2Cift(2)] 0X16), Cs(8), 2Сг(8), С4(4), РХ4), [С2„(4)], [2С4/1(2)| og I^yamd I\jacd C1(32), CB(16), 2Ca(16), C2v(8), |2Сл(8)|, [2Dm(4)1 CX32), 30.(16), [0,(16)!, |Oa(8)l, [54(8)1
ТрНГОЕ гальна я
С'з РЗ 01(3), ЗСз P3t21 Ci(6), 2Ca(3)
<% P3t СДЗ) P3a12 0X6), 2CX3)
С33 Р32 01(3) Of P3a21 C1(6), 2Ca(3)
сз R3 0X3), с3 D3 R32 0X6), 2Ca(3), C3(2), [2D3]
РЗ 01(1'0, (201(3)1, 2СЭ(2), [2СЙ1 C3v P3mi Ci(6), CX3). 3CS„
ЛЗ С1(6), [2С1(3)[, С3(2), [2С3;] G3o P31m 0X6), 0X3), 0X2), C3„
о'й Р312 C1(6),2C2(3),3Cs(2), [6А1 c33„ P3ci 0X6), 30X2)
Di Р321 СХ6), 2С2(3), 2СХ2), [2Л3[ oL P3ic 0X6), 20X2)
•Оз РЗХ12 СХ6). 2Са(3) Cl R3m 0X6), 0X3), c3„
185
Таблица 5.3 (продолжение.)
Символ иростран- стнеяяой группы Симметрия положения точки по Шенфлису Символ! Прост p!IH- сгвеиной групп.,! Симметрия положении точки по Шенфлису
по Шен- фЛИСу Межцу- II.ipO 1Н1ЛЙ [436] по Иен- t> inc у Между- народный [436]
С R3c £7,(6), С3(2) D^ P3fl С,(12), САй), [£7,(6)J, 2С„(4),
7’31 m £7,(12), £7,(6), 2£72(6), Са(4), R3m [Сж(2)|, |/>я(2)]
[2Са(3)1, С^2), [2Л3(2)|, "м С,(12),Се(6).2С2(6),[2С2л(3)1,
[20^] сз,(2). [20м1
•°3й P31C £7,(12), [С;(6)|,С2(6),2Са(4), |C3i(2)], [3DS(2)J tiic С,(12),£72(6), [СДб)]. С3(4), [CSI(2)J, 1D3(2)]
7’3 ml £7,(12), 67.(6), 2С2(6).12С2Л(3)1, 2С.„,(2), [2ГМ]
Гексагональная
PQ <7,(6). С2(3), С42), С, G6y P&8cm С,(12), £746), £744), С,д2)
се -P61 С,(6) ф Pfi3mc С,(12), Се(6), 2£73„(2)
с? PS„ <7,(6) PQm2 С,(12), ЗСе(6), 2С2„(3>.
Се Pty G(6), 2С8(3) P&2 3^3v(2)> [бГ’зд]
С| pe. С,(«), 2С2(3) С,(12), С,(6). С2(6), ЗС3(4), (ЗС3„(2)], [ЗЛ3(2)]
P6a £7,(6), 2С3(2) с® P62m С,(12). 3CS(6), С3(4), 2CZ1;(3),
4. ТВ С,(6). 2С,(3). ЗС3(2), [6С3„] Pt,2c Cs»(2), [2C3ft(2)], [2O3h]
CGh Ptyrn слииад.эд, с3(4), [2€2h(3)J, Ce(2), (2C3h(2)], Сг(12), Cs(6), Са(6), 2С8(4), 13£дд(2)1, (О3(2)]
[2С6,1 Cr{2^, 4CS(12), 56^(6),
Ptyfm <7,(12), СМ), [С46)|, 2Са(4), IC3i(2)l, [SCrfM С3,(4), |2О2„(3)], C&,(2), [2£>3h(2)|, [2D6J
£>; PQ22 С,(12), 5С2(6), С8(4), [2D2(3)1, Pty nice €,(24), С,(12), ЗС2(12), Cs(8).
C,(2),[2D3(2)J, [2O„l [С2Л(6)|, |А(6)1, С7е(4),
ci P6i22 С,(12), 2<7a(6) [C3h(4)[, 1X744)1, [Cm(2)J,
Ds Р6б22 0,(12), 2C46) [ЭД!
"i P6222 С,(12), 6С46), [4£>2(3)J Dk Ptyjmcm С,(24), 2С,(12), С2(12), Са(8), С,М [C2ft(6)|,C8(4),[D3(4)|,
PG422 67,(12), 6C46), [4D2(3)| 1^(4)], (D3,(2)], [D3h(2)|
P6322 C,(12), 2C2(6), 2Ca(4), [4DS<2)J Pty!nunc С,(24), 2С«(12), £7412), C2J6),
Св» PQmm С,(12),2С2(6),С2„(3).Сг„(2), [C2h(6)l,2C3v(4). [3X73h(2)J,
C6v [D3d(2)[
Qt P&cc C,(12), C2(6), C20), <7e(2)
Кубическая
Г1 P23 C^(12), «ЭД, Ca(4), [2D43>], C,|48|, 2CJ24), £7.(16), [4T(4)J Pi Pm3 C,(24).2CS(12),C3(8), 4С2Д6),
7'2 F23 ri Pn3 [2Г2„(3)], [2Г„1 C,(24), 2£72(12),CS(8). (X>2(6)],
7’’ 123 C,(24), 2C2(12), Ca(8), [«2(6)J, [2C31(4)J, 10(2)]
['/'(2)| F m3 C,(96), £7,(48), C448), C2(32),
7‘ P2j3 C,(12), Ca(4) r,,,(24), [£\,(24)J, [P(81|,
7-5 I2t3 £7,(24). C2(12), C7s(8) 7'J Ftl3 [2',.0)1 C,(9f.). (7448), C3(32).
[2C3,(16)|, [2T(8)1
186
Таблица 5.3 (окончание)
Символ простран- ственной группы Симметрия положения точки по Шенфлису Символ простран- ственной группы Симметрия положения точки по Шенфлису
по Шен- флису Между- народный [43(5] по Шен- флису Между- народный [436]
Л Г6 T7h О' О2 о* Oi 0& О* О'1 О6 А т2 1 d Л А А Im3 РаЗ 1аЗ £432 Р4232 £432 Г4Х32 /432 Р4з32 £4132 74132 PZ3m Fi3m 743т Р43п FZ3c 0,(48). 0,(24), С3(16).2С2„(12), [C3i(8)J, [D2ft(6)J, [7’„(2)J 0,(24), С3(8), [2S„(4)J 0,(48), С2( 24), С3(16), [2C3t(8)j С,(24), ЗС2(12), С3(8), 2С4(6), [2О4(3)], L2O] 0,(24), 5С2(12), С3(8), [3O2(6)],[2O3(4)j, [£(2)J 0,(96), 30,(48), С3(32), 0.(24), [£>2(21)1, [£(8)j, [2O(4)J С,(96), 20,(48), С3(32), [2Д3(16)], [27’(8)J 0,(48), 30,(24), С3(16),С4(12), [Л2(12)1, [£>3(8)1, [£>.(6)], [0(2)] 0,(24), 0,(12). С3(8), [2DS(4)J 0,(24), 0,(12), С3(8), [2D3(4)J 0,(48), 30,(24), 0,(16). [20,(12)1, [2Ds(8)J 0,(24), С3(12)„0,(12), 2С,„(6), C^i), [2D2d(3)], [2Td] 0,(96), 0,(48), 20,„(24), C3„(16), [4rd(4)J 0,(48), 0,(24), 0,(24). C2„(12), [SW], C3„(8), [D.i!(6)l, [Td(2)] 0,(24). 30,(12). C3(8). [25’4(6)J, [£«6)1, [T(2)J 0,(96), 20,(48), Cs(32), [2^24)1, [2Г(8)[ ok Oft oi oi Ok oi oi Oft 743d Pm3m РпЗп РтЗп РпЗт. РтЗт Ftn3c Fd3m Fd3c I тЗт Ia3d 0,(48), 0,(24), С3(16), |254(12)1 0,(48), 30а(34), 30,„(12), С2„(8), 2С4«6). [2£>4h(3)|, [20ft] 0,(48), 202(24), О3(16), С4(12), Н4(12)1, 1С31(8)|, [1)4(6)1, [0(2)] 0,(48), 0,(24), С2(24), С3(16), ЗО2„(12), [Л>3(8)1, [2Ом(6)1 0,(48), 0,(24). ЗС2(24), С2„(12), [Л2(12)1, С3„(8) 0,(192), 20,(96), ЗС«48), С3„(32), Cto(24), [D^(24)], [7’d(8)J, [20л(4)] 0,(192), 0,(96), Ca(96), C3(64), C4(48), C,„(48)|, [C4ft(24)l, [WzjIM)], IO.(8)J, [0(8)1 0,(192). C2(96), 0,(96). C2„(48), C3„(32), [2D3d(16)|, [2ГЛ(8)1 0,(192), 2C2(96), C3(64), [64(48)],[C3i(32)],[Os(32)J, [ 7(16)1 0,(96), 20,(48), C2(48), 2C2„(24), C3„(16), C4„(12), [^(12)], [D3d(8)], [О4Ь(6)], [Oft (2)] 0,(96), 2C2(48), C3(32), [J4(24)l, [O2(24)j, [A3(16J] [C3i(16lJ
Примечание Каждый символ указывает на положение точки (возможного расположения активатор-
15
ного иона) в элементарной ячейке в рамках данной пространственной группы. Например, для —
РЪ'-а имеются следующие положения точек: Ci(8) и [2Cj(4)J. Приведенные обозначения указывают,
что в данном случае имеется одна восьмикратная позиция с симметрией Ci и две отличные друг от
друга четырехкратные позиции с симметрией С4. Квадратными скобками выделены те частные
положения, которые являются точками пересечения всех элементов данной группы.
6. Люминесцентно-генерационные свойства
лазерных кристаллических соединений
системы '.„О — А12О3
Ключевым звеном в развитии физики ОКГ на основе активированных кри-
сталлов всегда были поисковые исследования новых лазерных сред. За годы,
прошедшие после создания первого ОКГ, накоплен большой опыт
[6—8, 438—440], позволивший синтезировать более ста различных по свой-
ствам лазерных диэлектрических кристаллических матриц (см. табл. 1.1—
1.5). Как уже несколько раз отмечалось ранее, из них современным требова-
ниям квантовой электроники и ее приложений в наибольшей степени пока
удовлетворяют только кристаллы YSA13O12 и YA1O3 с примесью ионов Nd3+,
а также рубин (А]2О3—Сг8+). Замечательной особенностью этих соединений
является удачное сочетание удовлетворительных спектрально-генерацион-
ных свойств с рядом таких необходимых качеств, как высокая механическая
прочность, твердость, значительная теплопроводность и прозрачность в ши-
роком спектральном интервале. Интересным фактом, требующим особого
внимания, является принадлежность перечисленных кристаллов одной физи-
ко-химической системе Y2O3—Л12О3. Можно надеяться, что детальный
Рис. 6.1
Спектры комбинационного рас-
сеяния при температуре 300° К
кристаллических соединений,
образующихся в системе
Y2O3-AI2O3
Для кристаллов YaAlBOis и A1SO3
спектры приведены для двух поля-
ризаций возбуждающего излучения
At газового ОКГ
188
Таблица 6.1. Физические свойства лазерных кристаллов системы У203—А!2О3
Характеристики Кристалл
Y,O3 YA1O, Y3A!6OI2 AlsQ,
Соотношение компонен- тов 1:0 1:1 3 :5 0:1
Простра потаенная группа Параметры элементарной ячейки, А Г’--и —Pbnm ОЦ’—ГаЗа A’ld — АЗс
без активатора 10,595 а0 =5,176 feo=5,307 с0 =7,355 12.008 а0 =4,7628 Ьо =13,0032
с ионами Nd3+ 10,604 — 12.01 —
Симметрия положения катионов ГГ-(С2) Y3U-(Csi) У31- (G) А13+— (С^ > > ч* MOJ У т г । ££ § АР+—(Cs)
Температура плавления, °C 2430 + 30 1850+30 1930+20 — 2040
Температура кипения, °C -1300 — -3500
Характеристическая тем- пература, °К Теплопроводность, ет/см-град -460 — 700-750 935—950
без активатора 0,27 0,11 0.13 0,23_[_ оси с 0,251| »
с попами Nd8+ 0,13 — 0,11—0,14 —
Удельная теплоемкость» кая [г-град Коэффициент терми- ческого расшире пия, lO-e/apaS 0,109 0,10 0,14—0,15 0,1813
без активатора 6-7 9,5 по осн а 8.2 пор00} 6,66 || осн с
с ионами Nd8* Термическая диффузия, см"-/сек — 4,3 » b 10,8 » с 7,7 по (НО] 7.8 по [111] 5,0_|_ »
— 3,37+0,05 по оси Ь 6,96+0,06
без активатора 0,12 0,049 0,046 -0,084
с ио памп Nd3H 0,06 — 0,050 —
Молекулярпый вес Плотность, г/см? 225,81 163,88 593,59 101,96
без активатора 5,04 5,35 4,55 3,98
с ионами Nd3* 5,06 — 4,55 —.
с ионами Сг3* Твердость — — — 3,92
по Моосу 6.8 -8,5 8,5 9
по Кнупу, кг[м.з& 700—750 977 по оси а 1190 » Ь 1670 • с 1320—1330 2100—2400
Скорость звука, 10Бсл«/сек 8,5630 по [001], 5.0293 по ]001]в 8,6016 по [110], 10,92 по [HZOjt 5,79 по [1120jss 6,69 по [1120] fg
189
Таблица 6.1 (окончание)
X арактеристики Кристалл
УД YAIOs | YgAl»Ou AISOS
Модули у прух ости, 10’2 дин{см~ — 2.2 Ci Ci Ci 11 “i 11 w "U w СЛ b- co й to к ь u H II II II II II II О 65 >6< to to • О W ~-1 CO cn w ю ф co w СЛ
Фотоупругио постоян- ные * pu=—0,029 p12= 0,091 —0,0615 Pii=—0,25 Pa——0,032 Рзз——0,23 Pa——0,1 P12=—0,038 />14= 0,02 Pi3= 0,005 p41= 0,01
Фотоупругпе податливо- сти, 10~1Я см2/дин Co Co Co b К H II II II 1 co о w Ъэ to СЛ to о to Su= 2,353 6'13=—0,364 ^la=—0,716 ^=0,489 6’44= 6,940 .У83=2,170
П роч 1 гост ь 1 га раз р ыв, 103 кг/см2 — — 1,75—2,1 —
Область оптической проз- рачности, мкм Показатели преломле- ния п 0,23—8,0 0,22—6,5 0,24—6 0,14—6,5
без активатора 1,915 по= 1,929 1,81523 «о= 1,763
(0,57 мкм) «р= 1,943 пу— 1,952 (1,06ji«c.«) nn= 1,755 (0,694 мкм)
с ионами Nd34 — па= 1,930 «р= 1,946 nv= 1,954 (0,589 мкм) 1,81633 (1,06 мкм)
&п/&Т, 1О~а/град ** — 9,7 (для па) 14.5 (для лс) 9,86±0,04 1,0—1,4 (для n0)
Диэлектрические посто- янные — b„=11,7 ««,= 3,5 в0= 10,55 |] оси с ё0— 8,6_Ц » «05= 3,1
Растворимость, е/(100 е воды) 1,8-10-4 — — 9,8-10-6
Коэффициенты распреде- ления ионов Nd3* ~1 0,8 0,18 0
Примечание. За небольшим исключением данные для 300° К позаимствованы из обзоров [6—8,
438, 450] и справочников [451, 510].
* Фотоупругие постоянные кристалла А1»Оа—Сг3+ (0,05%) : рц— —0,23, 0,02, —0,04, Рм=0,01,
рв=— 0,03, р14= 0,00, р33= —0,20, рм=— 0,01 [510].
’ Значения приведены для активированных кристаллов.
сравнительный анализ всех свойств кристаллов этой системы поможет выя-
вить те качества, которые обеспечили им уникальные не только физичес-
кие, но и спектрально-генерационные свойства \
Учитывая общий интерес к перечисленным выше кристаллам, мы в на-
стоящей главе коротко рассмотрим основные люминесцептно-генерацион-
1 Исследования спектрально-генерационных свойств кристаллов, образующихся в одной
системе, является, как показано автором и Л. Ли [172], эффективным поисковым ме-
тодом новых лазерных сред. Например, его использование позволило в системе SrFa—
—YF» • бнаружпть два, в системе SrF2—LaFa—четыре и в CaF2—YF3— пять кристаллов
(с ионами TR3+), на основе которых были созданы ОКГ.
190
ные свойства кристаллов У 3А15О12 и YA1OS, активированных ионами I\d3+.
На свойствах рубина останавливаться не будем, поскольку они хорошо из-
вестны по многочисленным обзорным статьям и монографиям (см. например
160, 70, 73, 74, 255]). Для полного представления о физических характери-
стиках лазерных кристаллов системы Y2O8—А12О3 составлена табл. 6.1 и
приведен рис. 6.1.
6.1. Люшшесцентные свойства Y3A15O12 — Nds+
Детальные исследования спектров поглощения, люминесценции и установ-
ление энергетической схемы штарковских уровней ионов Nd3 в Y3AlsOl3
были проведены в работах 1168, 273—275, 524]. Анализ показал, что при не-
больших концентрациях иопы Nd3+ в этом кристалле образуют преимущест-
венно один тип активаторных центров 1405, 441]. При комнатной и более
низких температурах люминесценция кристаллов Y3A15O12—Nd34 при опти-
ческом возбуждении связапа с четырьмя инфракрасными каналами, обу-
словленными переходами с уровней метастабильного состояния ^F, г на
штаркбвские компоненты мультиплетов нижайшего терма 47.
На рис. 6.2 демонстрируются уточненные схемы кристаллического рас-
щепления состояний 4А/2 и 4Т , а также связанные с ними спектры
инфракрасной люминесценции и поглощения. Здесь необходимо отметить,
что для ионов Nd3+ такая двойная проверка положения штарковских уровней
по данным анализа спектров люминесценции и поглощения является весьма
желательной, поскольку только в этом случае достигается высокая гарантия
правильности результатов, от которых в значительной степени зависит
последующая идентификация индуцированных переходов. Все линии спек-
тров и переходы па схемах для удобства сопоставления связаны нумерацией.
Как видно, только для одного мультиплета 4Z«/2 число экспериментально
наблюдаемых штарковских компонент пе соответствует ожидаемому (см.
гл. 4). Информацию о положении уровней основного состояния можно также
получить при исследовании поглощения, связанного и с другими мульти-
плетами, например, как это видно из рис. 6.2, для перехода 47»/г —2А/2.
Люминесцентное время жизни данного состояния при малой концентра-
ции активатора определяется вероятностями излучательных (спонтанных)
и безызлучательных переходов (2.39). Первые включают в себя чисто элек-
тронные и электронно-колебательные переходы. В спектрах Л 3Al5Ol2—Nd3+f
как известно, электронно-колебательные переходы практически не наблю-
даются. Многочисленные исследовании [32—34, 169, 187, 272, 344, 399,
402, 408, 446, 539] этого кристалла также показывают, что дезакти-
вация его метастабильного состояния в широком интервале темпе-
ратур обусловливается, главным образом, люминесцентными перехо-
дами
1/Тлюм =
поскольку (здесь А; и dt — вероятности спонтанных и бе-
зызлучательных переходов сданного г-уровня). Это хорошо подтверждается
поведением представленной па рис. 6.3 экспериментальной зависимости
Тлюм (Т), полученной при изучении Y3A15O12 с таким содержанием ионов
Nd3+ (<С 0,3 ат. %), при котором концентрационное тушение люминесцен-
ции с уровней отсутствует. Как следует из рисунка, значение тлюм
до —900 К практически ле изменяется (в пределах точности измерений),
что свидетельствует о справедливости приведенного выше неравенства.
Для данной лазерной среды действительно трудно предположить суще-
ствование в указанном интервале температур эффективного мпогофоиоппого
канала безызлучательной дезактивации 4/\2 перекрывающего энергетический
зазор в ~4700 елг-1 между состояниями iFi.i и 4/*»,., даже в том случае,
191
a
Рис. 6.2
Спектры люминесценции
(Z), поглощения (II) и
схемы кристаллического
расщепления мультипле-
тов »Р1Л, *F¥j и Ч.,^
(III) ионов Nds+ в крис-
талле Y3Ai5O12
Стрелками на спектрах уна-
вано расщепление основного
состояния (а), прямыми
скобками — Остальные
обозначения те же, что и на
рис. 3.21
—'—1---1-----1-----1-----1__I I
zw ж zeee zzve z7ee zeee
7 Л. А. Нйминсвпй
7.88 7,85 2,58 Z,85
Z,f5 Л..
193
Таблица 6.2. Положение пиков в инфракрасных спектрах Y3AI5O12, см'
Отражение [442] Пропуска- ние [443] Поглоще- ние [444] Отражение [442] Пропуска- ние [443] Пог гаше- ние [4 41]
Поперечные моды (ГО) Продольные моды (LO) Поперечные моды (ТО) Продольные моды (LO)
119 125 122 123 429 437 436 430
165 181 166 163 466 471 465 457
— — 178 — 482 505 512 510
218 227 220 223 521 551 — 530
—- — 255 570 592 569 570
289 298 292 293 690 7и7 698 69)
329 341 332 332 737 769 726 722
370 379 378 373 — — 789 784
392 403 390 395 811 921 -— 830
— — 398 — _
если этот процесс будет определю вся самыми высокочастотными pciнеточ-
ны ми колебаниями Y 3А15О12 (см. табл. 6.2 и 6.3, где приведены результаты
исследования спектров инфракрасного отражения и комбинационного рас-
сеяния). Анализ зависимостей тЛИ)М (С), представленных также на рис. 6.3,
показывает, что повышение содержания неодима в Y3Ai3OI2 более 1 ат. %
приводит к заметному концентрационному тушению его люминеспевпин
(4А2 4j). При таких концентрациях ионов Xd3+(> 1 ат.%) величина
тИюм уже ле сохраняет своего постоянства с увеличением температуры [32].
Вообще говоря, зависимость тчюм (Т) мультиплета aF3/ при малой концентрации неоди-
ма может изменяться и под влиянием другого фактора. Метастабллыюс состояние 4Р„
попа NtP+ в ни :< несимметричных внутри кристаллических полях представляет собой дуб-
лет, над которым на расстоянии ~ 900 слГ1 лежат уровни мультиплетов 4Г, и 2Hti^
а выше н других (см.) л. 4). Если излучательное время жизни этих состоянии значительно
отличается от времени жизни 4Fs/g, то с повышением тсмпсрату ры уменьшается разность
Таблица 6.3. Положение пиков в спектре комбинационного рассеяния YsAbOis, c.it1
Данные по [44»] Симметрия колебаний [442] Данные по [445] Симметрия колебаний [442|
Полпосим- метричшле Тетра!и- кальные Ее Триго- нальные T2g Пол несим- метричные Aig Тетраго- нальные '1 риго- н<1 п.ные 1 2?
144 500 —
162 162 — 510 — —. —
202 — —- — 536 — 531 530 *
213 — — 218 541 — 537 544
— —. — 243 566 561 — —
262 — 259 .— — 714 ОУП
314 310 296 .— — — 719
339 — 340 — — — 758 —
371 373 — 370* 781 783 —
402 — 403 408 808 — —
441 — 436 820 —
452 — — 835 —.
465 — — — 865 857
481 — —
Частота липин совпадает с частотой свечения аргона (в работе [442] для возбуждения спектра
комбинационного рассеяния применялся аргоновый ОКГ).
194
населенностей уровнен этих мультиплетов и 4Fa, , что может привести к изменению эффек-
тивного времени жизни последнего. Запишем выражение для суммарной вероятности
спонтанных переходов с данной штарковскон г-номпопенты, учитывающее наличие вблизи
нее других /-уровней
S *л S A e*i> <— 4Ец/ кГ>
д' _ J_____= ±____________________
3П! 2jeXp(— ЛЁи/'СО
где гц — населенности /-уровней и — энергетический зазор между z-уровнями
(4F3ys, 4Fe,2 л других выше лежащих состояний) и нижайшей (первом) ипарковской компо-
нентой мультиплета’ 4F3/. Поскольку энергетическая щель между мультиплетами 4F3. it
4FS составляет около ~ 900 с.н-1, то влияние последнего на величину т |ЮМ мстастабильно-
го состояния не будет особенно заметным вплоть до — 1000“К. Тогда изменение тпюм с тем-
пературой будет связано только с различием вероятностей спонтанного излучения с уров-
ней самого состояния 4FS.. Как следует из двух приведенных выше формул, тлюм будет
Рис. 6.3
Зависимость тлюм (С) (кривые 1 в 2)
11 т.иом (Т) (кривая 3) состояния 4F3
монов Nd3+ в кристалле Y3AI.-,O12
1 — Т = 4,2° К;
2 — Т = 77 и 309е К;
3 — С Я» 0,3 ат.%.
Зачерненные метки-треугольники соответ-
ствуют данным работы [449]
укорачиваться, если суммарная вероятность .4^ с верхнего штарковскою уровня будет
больше вероятности спонтанных переходов с нижней компоненты и удлиняться, если
отношение величин этих уровнем обратное. Постоянство тлюы с температурой будет на-
блюдаться только в случае, если значения А^ с уровней 4F3< одинаковые, что и имеет ме-
сто для кристалла Y3A15O12 - Nd3+.
Природа концентрационного тушения люминесценции ионов Nd3* в раз-
личных средах в настоящее время связывается с образованием при большом
содержании активатора тушащих центров в виде парных или более сложных
ассоциатов и наличием взаимодействующих резонансных или почти резо-
нансных (с участием фононов) переходов в излучении и поглощении.
Детальному анализу этого явления в кристаллах с ионами Nd3* посвящен
целый ряд работ, но наиболее убедительные результаты, па наш взгляд,
получены в [264] при изучении системы LaF3—Nd3*. Имеются основания
считать, что заключения работы [264] можно распространить и на ряд других
кристаллов с ионами Nd3*. в частности на Y3A15OI2—Nd3*. Ответственными
за процесс концентрационного тушения, согласно [264], являются кросс-
релакса ционн а я связь между переходами !7.в2 и V» ->47,о/#,
интенсивность которой находится в зависимости от плотности фононов с энер-
гией, компенсирующей расстройку резонанса двух взаимодействующих пе-
реходов, а также процессы миграции, активность которых возрастает
с уменьшением среднего расстояния между ионами Nd3 . При гелиевых
температурах даже при значительных концентрациях примеси тушение ие-
195
сколько ослаблено (кривая 1 на рис. 6.3). Это связало с тем, что в сложной
цепи взаимодействий самым медленным актом становится процесс миграции.
При более высоких температурах скорость миграции возбуждения возрастав с
и становится равной по величине или превышает вероятность конечного акта
взаимодействия, определяющего процесс концентрационного тушения. Здесь
необходимо отметить, что при низких и особенно при гелиевых температурах
в процесс концентрационного тушения люминесценции кристалла Y3AlsOi2—
- Nd3+, так же как и других неодимовых сред 1463, 4681, существенный,
а иногда и определяющий вклад (\ Л1О3—Nd3+1463]), могут вносить тгсрезо-
папсные кросс-релаксационные процессы и с участием второго проме-
жуточного состояния 471з/£ (взаимодействующие переходы 4 А. 2 -> 4/>» 2 и
Особо важное значение для лазерных сред имеет величина оптимальной
концентрации активаторных ионов, так как от нее зависят энергетические
параметры ОНГ. Оптимальное содержание ионов Nd3+ в иттрий-ал юм им ие-
вом гранате можно определять путем сравнения при 300 К интенсивностей
линий люминесценции /июм концентрационной серии кристаллов, не имею-
щих заметного тиндалевского рассеяния. Для этих целей удобнее всего
анализировать интенсивности линий, связанных с переходом '5А-2 —4.Л. „
или оценивать Сопт по поведению линий 9382 и 9458 А, обусловленных пере-
ходами на верхнюю тптарковскую компоненту состояния 4Л--2. Этот уровень
отстоит от основного на 852 слС1и при 300е К практически не заселен. Ре-
зультаты измерений зависимости 2люм(0 кристалла Y3AlsOi2—Гчс1я для
самой интенсивной .линии перехода определяющей стимулиро-
ванное излучение при 300е К, представлены на рис. 6.4. Из него видно, что
максимальной интенсивности люминесценции соответствует значение
б"опт ~ 1,1 ат.%. С гой же самой концентрационной серией кристаллов
Л 3AI50j., — Nil3 была построена и зависимость ЕЛ(С) [271]. Эта зависимость
Рис. 6.4
Зависимость интенсивности линии
люминесценции 10 641,5 А (1) и по-
рога возбуждения (2) связанной с
псп линией генерации А
Кристалл УзА18О18 — N(l3+, переход/Г». .
‘III 2, Т — 300° Щ
Рис. 6.5
Относительный квантовый выход лю-
минесценции ионов Nd3+ в кристам
лс Y3A1&0j2 в зависимости от длины
волны возбуждающего излучения
Измерения проведены по люминесценции,
соответствующей переходу аГ3/<г —» при
концентрации активатора около 1 ат. %
[446]
показывает, что минимальному порогу возбуждения стимулироватшого
излучения (среднее значение широкого экстремума пороговой кривой) хо-
рошо соответствует величина Сопт. Переходя к другим спектроскопическим
характеристикам, отметим, что поведением зависимости Z.uom (Q хорошо
коррелирует с зависимостью тлюм(С) — все они чувствую!, когда в кристалле
У3А15О12—Nd8* содержание парных или более сложных активаторпых ней-
трон значительно возрастает.
Исследование различных проявлений злектроп-фопоппого взаимодей-
ствия в кристалле Y3A15O12 — Nd3* [38, 169, 179, 344, 402, 403. 540], изуче-
ние поведения его генерационных характеристик с температурой и измерение
ряда других спектроскопических параметров и свойств [32—34, 169, 170,
187, 408, 446, 539] достаточно убедительно свидетельствуют, что квантовый
выход люминесценции (4Fs/2 ->4/j) в широком интервале температур близок
к единице Ч Другой важнейшей люминесцентной характеристикой является
коэффициент ветвления (34J. При известных значениях ц и тЛ1ОМ он даст воз-
можность определять тИзл, а следовательно, и A# (см. раздел 2.2), для
данного индуцированного перехода. Для примера па рис. 6.5 приведены
результаты работы [4461 по измерению относительного квантового выхода
Y3A15O12 — Nd3* в зависимости от Zto3g, который показывает, что на пере-
ход —> */«/, приходится около 60% всей люминесценции. Здесь отмс-
тим, что точное измерение распределения излучения ио каналам 4/%2
ионов Nd3* как в Y3A]5O12, так и в других средах представляет собой слож-
ную задачу [187. 271, 446, 447, 535, 539, 541].
Знание величины поперечного сечения (или вероятности) люминесцент-
ных переходов дает возможность рассчитывать ряд рабочих характеристик
ОКГ, например выходную мощность, оптимальное пропускание зеркал
оптического резонатора и др. [60, 70, 72, 73]. Из многочисленных методов
измерения ое кристаллов, активированных ионами широкое приме-
нение получил метод с использованием формулы Фюхтбауэра — Ладеибурга.
Вид ее приведен ранее (см. (2.11)) для однородно уширенной линии, харак-
теризующейся лорепиевым контуром, т. е. для случая Y3AI6O12—-\d3+.
Для определения данного люминесцентного перехода необходимо, со-
гласно (2.11), знать Тидл, т. е. излучательное время жизни состояния iF^„
определяющееся данным переходом i —>- j (где i — штарковская компонента
метастабилыюго состояния и/ — уровень мультиплета терма 4Zj). Для случая
Л »А16О12—Nd3* Тизл можно определить по формуле
-Ж; _ Т«К>м Ъг
изл Pi
где [3jj Рлюм/Г>люм— коэффициент ветвления; bt = exp [—^E^F^lkT] —
фактор Больцмана; — плотность люминесценции па переходе i —у,
^люм = — суммарная плотность излучения, обусловленная перехо-
з
дами на все штарковские компоненты мультиплетов терма 4/j.
Коэффициенты [3^ для кристаллов У3А1ЬО32—Nd3+ были измерены в ра-
ботах [187, 271, 447] и с их помощью были вычислены значения ие некоторых
интенсивных линий люминесценции, на частотах которых был зарегистри-
рован эффект стимулированного излучения [187, 401]. Эти данные сведены
в табл. 6.4, в которой также указаны межмультиплотные (У[34?- для пары
з
мультиплетов) коэффициенты ветвления люминесценции [3,ы и значения
Недавние прямые прецизионные измерении абсолютного квантового выхода люминес-
ценции (4FS,2-» 4/j) ионов К(13+ в Y3Al50i2 при 300 °К, выполненные Е. Ы. Циановым,
А. Я. Карасиком, В. Б. Неуструевым, А. М. Прохоровым п И. А. Щербаковым, с вы-
сокой надежностью подтвердили, что ч] « 1.
197
Таолпца 6.4. Коэффициенты ветвления люминесценция и поперечные сечения
переходов ионов Nds+ в кристалле УзЛЬОтг
77° 3<Ю °ь
Переход л, А X, А 3-у[187, 271, 447] а -1О, С.-И? [187, 271. 401J рОТН [187 ,41)1j
4F„. V, ,2 г 8686.5 8751 8781» 8839 8852 8906 8925 8994 9385 9461 0,012 0,090 0,058 0,039 0.020 0,0(51 8690 8754 8791 8844 8857 8910 8932 8999 9385 9460 0,019 0,012 0,018 0,029 0.054 0,036 0,0057 0,032 0,041 0,049 оо £221 1 1 1 * *
0,28 0,3 (0,24 и 0,25)*
• *A./g 11X5(5 10545 10С. 11» 15 10635,:. 10641 10678 10731 1077(5 11057 11122 11162 11228 0,015 0,11 0,017 0,080 0,020 о,1 0.085 0,0084 0,022 О,О(5(5 0,042 10521 Б 10549 10615 Б 10641,5 А 10644 Д' 10682 10737 10779 11055 11119 11158 11225 0,041 0,003 0,091 0,125 0,041 0,040 0,062 0,043 0,012 0,032 0,039 0,037 2,7 4,7 у 1 *** Ц9 1.8 2,6 1,2 0,3 1,0 0,7 0,8 2,08 1,15 1,0 1,22 2,17 2,26 2,36
0,60 0,56 (0,64 и 0,60)*
*4/". 13175 13190 13325 13340 13380 13105 13535 135150 14145 11315 14150 0,0098 0,002 0,010 0,020 0,(Х»97 (1,003 0,0043 0,031 0.0032 0,012 0,016 13184 13203 13331 13351 13381 13419 13533 13572 14150 14320 14444 0.021 0,0066 0,0083 0,015 0,023 0,0088 0,0042 0,019 0,012 0,0073 0,011 м со щ оо U7 | | 59 U0O.CQG0 | | — о"— COQ М Н- 11 < 1 1 1
0,12 0,14 (0,12 и 0,15)*
<0,01 <0,01
* Значения З-jS, приведенные в скобках, получены авторами работ [187 и 447]. Здесь также для
сравнения приведены данные теоретических оценок р;т; работы [448]: р»д = О,37; ри<г=0,50; 3«1,г =
= 0,13 и pit'a 0,003 И [535]: ,в/2 = 0,32; Рид = 0,53; Ры 2 = 0,15 и Pis £= 0,00.
*• Величины поперечных сечений в работе [187] определены по измерению коэффициента пог (0>це-
f 11111
*•* Эффективное поперечное сечение (пиковое) перехода А, обусловливающее стимулированное излу-
чение ид волне 1ОС41.5 Л, можно считать равным (7,7±0,5)-10-18 с.«» [271, 272, 399]. Значение °е'(А)
складывается ил соответствующих частей величин двух близких по частоте переходов А(10341,5А)
и А'(10о44 А).
198
относительных пороговых мощностей возбуждения Р?™ для девяти линий
генерации непрерывного ОКГ па основе Y3A15O12 — Nd3 [187, 401]. Как
видно, между Z’S™ и ое корреляция удовлетворительная.
6. 2. Спектрально-генерационные свойства Y3AI5O12 — Nd3+
О стимулированном излучении ОКГ на основе кристалла Y3AlaO12—Nd3+
впервые сообщили авторы работы [9]. Ими была получена генерация в им-
пульсном и непрерывном режимах как при 300, так и при 77е К. Последую-
щие исследования свойств стимулированного излучения этого кристалла
позволили автору настоящей книги уточнить длины волн генерации [168]
и показать, что при 300° К в схеме обычного ОКГ с широкополосным опти-
ческим резонатором спектр генерации Y3A15O12—Nd3* может состоять из
двух линий А и Б [4, 169]. Основной линии А соответствует Аг 10 641,5 А
(переход 11 507 с.и-1 Vn/2 2110 см1) и очень низкий порог возбуж-
дения, а линии В — Хг = 10 615 А (11423 елгг1 Ч?яг* '/и 2 2002 где’) и
порог возбуждения, приблизительно в сто раз больший, чем порог возбуж-
дения линии А [4, 169] (см. также рис. 3.26). В тех же экспериментальных
условиях генерация Y3A]60i2—Nd3* при 77° К происходит только на волне
линии Б с = 10 610 А, связаппой с переходом 11 427 емг1 *F г—г
2002 см"1 (см. рис. 3.26 и 6.2, б).
С использованием различных методов спектроскопии стимулированного
излучения (см. обзоры [4, 5]) возможно также и возбуждение генерации кри-
сталла Y3A15O12—Nd3* и на волнах других линий. Так, па рис. 6.6 при-
ведены схемы кристаллического расщепления состояний и 4Ь/2_«/3
ионов Nd3* в кристалле Y3A]5O12 с идентификацией всех линий стимулиро-
ванного излучения, зарегистрированных различными авторами (см. табл. 5.1)
в интервале температур от 77 до —-850° К. В дополнение к сказанному здесь
па рис. 6.7 приведены также температурные зависимости Zr лилий А, Б и В,
которые были получены в опытах как с обычным ОКГ. гак и с ОКГ с КЛС
[4, 169].
Другие спектралыто-геперационные характеристики, измеренные в раз-
личных условиях, были уже рассмотрены в сводной табл. 5.1. Здесь лишь
~зео°^
ff
Рис. 6.6. Схемы кристаллического расщепления мультиплетов и ионов
Nd3* в кристалла Y3A15O]2 с идентификацией всех зарегистрированных
индуцированных переходов (жирные стрелки)
Энергии уровней даны в см-*, а переходы между ними— в А. Положение уровни, анергия
которого указана в скобках, требует уточнения
Рис. 6.7.
Температурные зависимости Хг (переход 4FSJg—> ОКГ на основе кри-
сталла Y3A]5O12 -Nd3+
Цифры у кривых — значения <S>,r/&T)-102, kfe-pad в линейных частях Xr (Г). Кружками
отмечены экспериментальные точки, зарегистрированные в ОКГ с НАС [4]
только^ отметим, что кристаллы Y3A15O,2—Nds+ наилучшим образом себя
проявляют в ОКГ непрерывного действия. Их относительно низкие констан-
ты фотоупругости, высокая механическая твердость и удовлетворительные
термические параметры (см. табл. 6.1) обеспечивают генераторам на их
основе при 300'’ К экстремальные выходные мощности. Получение генера-
ции с выходной мощностью в несколько сот ватт на волпс основной линии А
(10 641,5 А) сейчас уже нс проблема. В литературе [216] описан ОКГ непре-
рывного действия с Рт 760 ет. Согласно обзору [437], выходные мощности
могут даже превышать 1 кет.
Важной комплексной характеристикой работы ОКГ является порог воз-
буждения. Он зависит почти от всех спектроскопических параметров лазер-
ной сре p.i (см. раздел 3.1), топко реагирует на различные нюансы взаимодей-
ствия активатор пых ионов с матрицей-основой. Порог зависит от режима
работы ОКГ и условий накачки, от оптического совершенства активного
элемента и от параметра оптического резонатора. Вот почему анализу порога
возбуждения стимулированного излучения в литературе уделялось и уде-
ляется столь много внимания (см., например, [60, 69—74]). Выясняя связь
порога возбуждения твердотельных ОКГ с перечисленными характеристи-
ками, большинство авторов, к сожалению, не достаточно использовали те
возможности, которые пре доставляются исследованием процесса генерации
в широком интервале температур. Развитые в последние годы эффективные
методы высокотемпературной спектроскопии стимулированного излучения
[4, 5, 24, 32, 34, 37, 69], о которых уже коротко говорилось в гл. 3, значительно
обогатившие арсенал методов изучения спектроскопических свойств акти-
вированных кристаллов, позволили выяснить многие детали температурного
поведения основных характеристик стимулированного излучения. Особенно
это касаюсь ОКГ на основе кристаллов с ионами Nd3+, способных генери-
ровать до температур, в несколько раз превышающих комнатную. Первые
шаги в этом направлении были сделаны в работах [32—34, 37, 38, 169] при
200
анализе свойств ОКГ на основе кристалла YaAl6O12—Nd8*. Коротко остано-
вимся па этих результатах.
Рассмотрение температурного поведения порога возбуждения для линий
основного генерационного канала 4/\ —>• 4/гд проведем путем решения ки-
нетических уравнений для населенности уровней иона 1WP+, непосредственно
участвующих в балансе энергии при наличии возбуждения и стимулирован-
ного излучения. Обычно это решение проводится для некоторой обобщенной
ситуации [60, 69—74]. В применении к конкретному кристаллу его резуль-
таты могут использоваться только для качественных суждений. Для полу-
чения более точных сведений необходимо учитывать специфические осо-
бенности схемы энергетических уровней активаторного иона и значения ряда
параметров, характеризующих матрицу-основу. Поставив цель проследить
за изменением генерационных характеристик в широком интервале темпе-
ратур, при записи кинетических уравнений откажемся от некоторых распро-
страненных упрощающих предположений, справедливых в ограниченной
области температур.
В нашем анализе будем пользоваться условной схемой уровней иона
Nd:i‘ в Y3Al5O12, которая демонстрируется на рис. 6.8. В кристалле итгро-
алюминиевого граната орбитальное вырождение уровней неодима снято
полностью, а оставшееся крамерсово одинаково для всех компонент и при
пашем рассмотрении может ле учитываться. Уровни состояний, расположен-
ных выше мультиплетов 4F>/S и в балансе практически не участвуют.
Оценки показали, что на их долю приходится около 10°« поглощающейся
энергии в случае возбуждения Y3A]5O12—Nd3* излучением обычных импульс-
ных Хе ламп. Мультиплеты Vw/2 и 4/»з/2, лежащие между метастабилытым
состоянием 4F3;1! и конечным для индуцированных переходов 4Z«/a, несуще-
ственны для апализа поведения стимулированного излучения па основном
переходе iF3:s -> 47».,2 по следующим
причинам. Доля люминесцентных
переходов на ытарковские уровни
этих мультиплетов в общем числе из-
лучательных переходов с компонент
состояния 4F«/, нс превышает 15%
(см. табл. 6.4). Вероятности излуча-
тельных переходов (4Zy2, 2Н.,г) -> (4/»/2,
4Z«>/S) неизвестны. Однако эти перехо-
ды оказывают па генерацию такое же
влияние, как и переходы (^«д, 2Я»/2)^>
—>4Zm/2. Поэтому учет их в любом слу-
чае не является принципиально важ-
ным. Наконец, безызлучательной ре-
лаксацией в канале 4Zi/g—4Z»/2, как
уже отмечалось выше, можно пренеб-
речь, гак как распад метастабильного
состояния обусловлен главным обра-
зом люминесценцией (см. поведение
температурной зависимости тлюм на
рис. 6.3.) По оценкам [408] время
безызлучательной релаксации с уров-
ня 4/'’у2 должно составлять ~ 30 мсек,
что почти в 120 раз превышает
Тлюм ~ 255 мксек. Скорости безызлу-
чательных переходов между штарков-
скими уровнями одного мультиплета
(прямые процессы) на несколько
(4—7) порядков превосходят скоро-
сти любых переходов между соседни-
ми состояниями (многофононпые про-
Рис. 6.8
Обобщенная схема уровней иона Nd3+ в
кристалле Y3A1SOI2, принимающих учас-
тие в процессе стимулированного излу-
чения (Т 300 К)
Жирными стрелками указаны индуцированные
переходы, волнистыми — безызлучательные. Ли-
ния генерации с = 13 560 А соответствует
температуре 77° К
201
цессы и .помп пес цеп ция). Поэтому для промежутков времени, соизмеримых
с длительностью переходных процессов при стимулированном излучении,
населенности штарковских компонент в каждом конкретном мультиплете
будут находиться в отношении, соответствующем тепловому равновесию.
В то же время населенности состояний в целом будут иметь неравновес-
ные значения, которые могут быть определены из решения кинетических
уравнений
Л\ - 2(^1-"Л),
!
2 iV> Л'о (<• 1 1,2, 3,4);
(6.1)
ядссг» z, j — номера мультиплетов, в соответствии с рис. 6.8, и
«Ми । И ij,
где и Гг7 - скорости, характеризующие изменения N, вследствие
спонтанных и пп (уцнроваяных оптических переходов; — то же для
безызлучательных переходов: |3fJ- — коэффициент ветвления для излуча-
тельных переходов с i-го мультиплета.
Связь величии Д, V и Н’ с вероятностями переходов между отдельными
шгарковскимн уровнями, принадлежащими различным состояниям, можно
установить, исходя из соотношения
22«i»«u АЛ.; (6.2)
/: !
здесь к и I - индексы штарковских компонент соответственно г-го и /-го
мультиплетов, v - населенности штарковских уровней и
Ры ~ Л-z - $ Bkl С*) Ukl (v) dv + whlt
где .1/;7 - вероятность спонтанного перехода; Bkl (v) Uki (v) dv— веро-
ятность индуцированного перехода; wkl — вероятность безызлучательного
перехода; BKl (v) — дифференциальный коэффициент Эйнштейна для инду-
цированного перехода и Uk[ (v) — объемная плотность энергии излучения
в единичном интервале частот.
В условиях термодинамического равновесия
И Nt = nn 2 hn.’ (6.3)
и
где bik - охр (- — больцмановский фактор 7с-го штарковского
уровня относительно нижайшего первого подуровня г-го состояния.
Подставим (6.3) в (6.2) и введем следующие обозначения: х — для пары
индексов kl; bx определенный выше больцмановский фактор уровня, на
котором заканчивается переход ж; = — суммирование по всем
компонентам z-ro состояния. Получим
2'’л
;
здесь А1 т113Д — излучательное время жизни г-го мультиплета. Оно
может изменяться с температурой вследствие перераспределения населен-
ностей по шгарковским компонентам (см. раздел 6.1).
202
Примем плотность возбуждения t/возб постоянной в интервале частот,
включающем все полосы активного возбуждения (поглощения). Тогда для
перехода 1 —> 4 можно записать
^14— ----— BjUKO3Q,
где BxRT — интегральный по контуру линии коэффициент Эйнштейна для
индуцированного перехода. Скорость возбуждения практически всегда
много меньше скоростей спонтанной и безызлучательной дезактивации для
верхних уровней. Поэтому вероятностью V41 пренебрегаем.
В случае кристалла Y3AI5O12—I4d3+ для достижения стимулированного
излучения возбуждение, как было указано выше, обычно осуществляется
в две группы линий, связанных с состояниями 4&/х и ^F 2П*>г.
Энергетический зазор между уровнями этих групп мультиплетов значи-
тельно меньше (Д.Е 510 еле1), чем между остальными состояниями, изоб-
раженными па рис. 6.8. Поэтому обе группы мультиплетов можно считать
находящимися в тепловом равновесии друг с другом. Вероятность Л4> харак-
теризующая скорость излучательной дезактивации сосюяния 4, связана
с вероятностями излучательных переходов А& с уровней мультиплетов
2Z/‘/2 и -А4 — с 45за соотношением
С -Л'4ехр(-ДЕ/кТ) _
4 i -j- exp (— ЛЕ[кГ) ’
здесь ЛЕ — энергетический зазор между нижайшими штарковскими уров-
нями состояний 4' и 4". Для кристалла У3А1БО12—Nd3* ЛЕ 1000 слг\
поэтому вплоть до Т 1000е К можно считать Л4 ~ .1г
Генерация происходит ла переходе между отдельными штарковскими
компонентами состояний 2 и 3. В пределах ширины линии генерации Avr
коэффициент Вх (у) можно считать постоянным. Следовательно,
\Bx(vr) Ul
кз2--------ъ
ьХЮ и г
Ь2
И
где Ur — объемная плотность энергии излучения, mtreiральная по линии
генерации; Ьх — больцмановский фактор конечного для индуцированного
перехода штарковского уровня, определяемый так же, как и Ьх. При записи
системы уравнений (6.1) в окончательном виде учтем также, что безызлуча-
тельная релаксация в каналах 4*-* 1, 4<> 2 и 3 2 пренебрежимо мала
вследствие больших энергетических зазоров между соответствующими состоя-
ниями, а в каналах 2 <-> 1 и 4 <-> 3 незначительна, наоборот, излучательная
релаксация. Тогда система уравнений, описывающая процессы, происходя-
щие в условиях возбуждения и стимулированного излучения, запишется:
= — Nx (2?1?7Возб И 12) Т A2W2i ~Г Аз-А3р31 +
Л'2 = V,H'I2- /V2[w.2J i Д-/>'. (v,)L'r] +
+ ^3^3p32 4* W32 + Bx(vr) T Ar4/14[^2,
b' (6/j)
2V3 =• Л'2 Bx (vr) Ur — Afs p-T 34 + — Ая 4- Bx (vr) UTJ 4~
A4 = A/i^jt/возб 4~ /V3TP34 — — jV4II 4j,
A'o = S A'„
i=l
203
где из переходов, ооозпачаемых ипдексохМ х, остались лишь те, па которых
происходит генерация; ц ^43 (^43 — эффективность возбуждения
и 1), = Л3/(Д3 -+ П’32) — квантовый выход люминесценции.
Рассмотрим станнионарный режим стимулированного излучения, усло-
вном существования которого является 1601
13 (у ) hv t
-^—с----(П,к-па) р,
или с учетом (6.3),
здесь р' — коэффициент полных потерт, и
.У»Дх(уг) '"А _ К, k’r 4,
* ci/bz р' 4л2с Ьз Л vx ’
“‘люк
где с - скорость света; ДУлюм — ширина линии люминесценции (случай
лорепцова контура), соответствующей переходу г (р' и Whom измеряются
в слг1). Если в стимулированном излучении участвуют несколько совпадаю-
щих по частоте переходов между штарковскими уровнями данной нары
мультиплетов, в (6.5) следует подставить величину 6Эф$, равную сумме 6Ж
для этих переходов. Решение системы уравнений (6.4) совместно с (6.5) дает
ц ___ (• Ч (ff^Boag Б1^озб) (0 g)
..^^возО,
П'з1
где
п j-тП -<4з (л . Ьз ^Х £ \ / л I &4 ^4 \ &П
(6./)
г> (I Ьз\ . ЬХЪ3
F 11 гт- ш/ ~ const, С = „ ;
\ ьх Ьз/ вх (Vr)
здесь пг — коэффициент пропорциональности между скоростью возбужде-
ния ^if/возб и энергией возбуждения Евозв; У — отношение больцмапов-
ских факторов для нижайших штарковских уровней состояний 4Zu/# и 'Л/2;
z — то же для состояний и 4Рд2. При получении формулы (6.7) учиты-
валось следующее: Л 3 лг 3,9-10® сек"1, 031 = 0,30 и (З32 — 0,56 1271, 4471,
Л4-[341 7-103 сеи} [4481. Результаты ряда работ по измерению кванто-
вого выхода люминесценции Y3AI5O12—Nd3+ свидетельствуют, что ц » 1
(см. раздел 6.1). Следовательно, П43 Л4 и А3.
Все имеющиеся в настоящее время экспериментальные данные по безыз-
лучательной релаксации в кристаллах, активированных ионами T1V+,
указывают на существование приблизительно экспоненциальной зависимо-
сти между вероятностью этой релаксации для определенного перехода и ве-
личиной его энергетического зазора [49—53|. Этот факт не противоречит и
существующей теории электрон-фопонпого взаимодействия для Т113+-иопов
[38, 3781.
13 случае Y3A15O12—Nd®+ A£’2i гг; 1,5 Д2?43 и 1Г43 должно в несколь-
ко раз превосходить 1Г21- Поэтому было принято W43 IF21. Учитывались
также следующие очевидные неравенства: 1К21 1Я[332, A3^3i, которые
с ростом 7' только усиливаются. Вследствие малости z было принято также
П”21 .• дЛ4р41. 11 наконец, было учтено, что ёх >> Ь3, у, z 1 и Ьи 3, 4 —
величины порядка 1.
Экспериментальные зависимости Eit (Т) линий стимулированного излу-
чения ОКГ на основе Y3AI3OI2—Nd3+ па рис. 6.9 показаны штриховыми
204
1 — Еа (Г), (LugAIbOm);
2 — Еа (Т), ‘F3/1 *1»,-f (Y«AI5O12);
3 — En (T), *F»/r (Y«AI»O«)
4 — ДУдюм (Г) линии A (YsAIeO12);
Штриховые линии — эксперимен-
тальные; сплошные — теоретические
зависимости JSn (Т):
I — обусловлено только измене-
нием Avni0M(T); 1
II — рассчитано по формуле (6.7)
в предположении полно го jpe-
зонанса между переходами
А и Аг;
III — то же в отсутствие" резонан-
са. Точки, указанные’ неза-
чернениыми метками-треу-
гольниками, позаимствованы
из работы [169], а зачернен-
ными из [33]
Рис. 6.9. Температурные зависимости пороговых энергий возбуждения Еп липин
стимулированного излучения ОКГ на основе кристаллов с примесью ионов
Nd3+ и ширины Аг'лгом линии люминесценции Л кристалла ¥зЛ1вОм—Nd3+
кривыми. Как следует из рисунка, до Z ~ 160и К генерация на переходе
— *- 47и-г происходит только на волне линии Б (см. схему уровней на
рис- 6.6). Начиная с температуры ~ 160° К, в соответствии с распределени-
ем Больцмана населенность верхнего штарковского уровня метастабилыгого
состояния 4Fsfa возрастает и стимулированное излучение становится возмож-
ным и на линии А. Так как (см. раздел 3.10), то от комнатной
температуры и выше условие для возникновения генерации выполняется
только для линии А. Наглядно эффект переключения линии А и Б кристалла
Y3Al6Ol2—Nd3^ виден и па температурных спектрах стимулированного
излучения, которые были показаны ранее па рис. 3.26.
Среди переходов между уровнями состояний 3/?з1 и 4Z»ii2 в системе
Y3AI5O12—Nd3+ два перехода имеют близкие частоты. Па низкотемператур-
ном спектре люминесценции, показанном на рис. 6.10, им соответствуют
линии А и А', последняя из которых связана с переходом 11 427 cjh1
4Fyt ~* 4Z«/2 2029 см~г (см. рис. 6.2, б). С повышением температуры от 77' К
вследствие сдвига энергетических уровней иона Nd3+ эти линии сближаются.
Ври Т ~ 400 К расстояние между линиями А и А' становится меньше их
ширины (комнатный и высокотемпературные спектры рис. 6.10) и переход
А' начинает принимать участие в стимулированном излучении па частоте
линии А. Эго явствует из сопоставления теоретических кривых (Z), ко-
торые рассчитывались по формуле (6.7), с зависимостями, полученными
в эксперименте. В интервале температур от 230 до К перекрытие
линий А и А' еще ле полное и экспериментальные точки лежат между теоре-
тическими кривыми LI и III (см. рис. 6.9). При более высоких температу-
рах A’S1 (Г) хорошо описывается формулой (6.7) в предположении полного
резонанса (кривая II) линий Л и А' и при A:i 5. Это отношение позво-
ляет грубо оценить _14 величиной ~2«1U’ cc/sfJ.
Анализ также показывает, что до Т -дг, 400° К преобладающим фактором,
определяющим ход зависимости Еи (Т), является температурное изменение
ширины лилии люминесценции, соответствующей данному индуцированному
переходу. До этой температуры наклон теоретической кривом I удовлетво-
рительно совпадает с наклоном экспериментальной зависимости. При высо-
ких температурах существенное влияние па порог генерации начинав! ока-
зывать термическое увеличение населенности конечного для процесса сти-
мулированного излучения состояния Vu 3 и увеличение доли возбуждения,
205
ДЯЙ7 8799 8999 9799 9999 9999 Л, А
Рнс. 6.10
Температурные спектры
люминесценция ионов Nd3+
в кристалле YSAI5OI2, со-
ответствующие переходу
‘F.« ч«'.
Стрелками на оси длин волн ука-
заны линии, на частотах кото-
рых при данной температуре в
схеме обычного ОКГ возбужда-
ется стимулированное излучение
Рис. 6.11
Спектр люминесценции ио-
нов \d3+ в кристалле
Y 3А15()12, записанный к
спектральной области
~ 0,9 ..«л.и. при температуре
Штриховыми скобками, связы-
вающими линии перехода *Рзу4-*-
указано расщепление сос-
тояния Цифры в скобках—
номера штарковских уровней
внутри мультиплетов в порядке
возрастания энергии
206
Рис. G.12
Концентрационные зависимости ширины;
Av м линий люминесценции. ионов Nd**
в кристалле YgAljOjo при температуре
77‘ К
I — линий, связанных с переходом ‘Fs. —*Ч1Г
II—с переходом *РЯ а ->
Остальные обозначения те же, что и на рис. 6.11
остающегося на уровнях мультипле-
тов 1Fi/a и и более высоких, и
безвозвратно теряющегося излуча-
тельными переходами 4 —> 1, 2, ко-
торые при высоких температурах ста-
новятся уже заметными. Детальные
исследования показали, что заселен-
ность конечного состояния при
~ 400* К уже дает ~ 10% Еп. Су-
щественная роль этого фактора в оп-
ределении пороговой энергии воз-
буждения становится ясной из со-
поставления высокотемпературных
частой зависимостей £'п (Т) для
генерации на переходах 42р«,—
—*7«1,и *F»S 4Л>1(см. рис. 6.9) \
Мультиплет 4Zw, но энергетической
шкале лежит вдвое выше мультипле-
та 4/и,, и соответствующая зависи-
мость Еп (Т) и J6T значительно поло-
же, т. е. лучше коррелирует с пове-
дением темпе р ат у р и ой з ависимости
Ду’люм данного генерационного пере-
хода. Все это свидетельствует, что
ОКГ па основе кристалла Y3A15O12—
—Nd8*, генерирующий па линии А
перехода iF^s~-^il^s1 приблизительно
с комнатной температуры начинает
терять свою «четырехуровпевость».
Проведенные автором монографии
высокотемпературные исследования процесса стимулированного излучения
показали, что это заключение справедливо и для ряда других неодимовых
сред [271]. Анализ также показывает, что при температурах более ~ 500° К
некоторое влияние па величину Еп начинает оказывать люминесценция с
уровней мультиплетов *Fmx, 2IE, и 4Г?/а, *S»a, учитываемая в формуле (6.7)
последним сомножителем. «Эту утечку возбуждения в кристалле Y3A15O]2—
Nd3* вследствие термической заселенности штарковских компонент пере-
численных состояний хорошо иллюстрирует высокотемпературный спектр
люминесценции, который показан на рис. 6.11. Как из него следует, при
температуре ~ 600° К наряду с линиями люминесценции, связанными с
переходом 4Z»,а (для сравнения см. низкотемпературный спектр лю-
минесценции на рис. 6.2, а), уже заметно излучение с уровней состояний
4F*ti и 4Fr;t. Надежная идентификация высокотемпературных линий
люминесценции проведена только для двух переходов: 17%а —> и
2/Z»fs11а рис. 6.11 цифры в скобках нумеруют положения штарков-
ских компонент указанного состояния в порядке возрастания энергии.
Например, (5) указывает, что линия люминесценции связана с пятым, са-
мым верхним уровнем основного мультиплета 4/».-г. Па этом рисунке штри-
ховые скобки указывают расщепление метастабильного состояния 4F«a,
проявляющегося в спектре люминесценции перехода 4F./2 —►- 4Ьд. И в за-
ключение отметим, что влияние рассмотренной высокотемпературной утечки
возбуждения одинаково сказывается на зависимостях Еп (Т) линий гене-
рации переходов lFs.t —47«у2 и При температурах более 700° К
изменение всех зависимостей Еп(Т) начинает определяться факторами, не
Низкотемпературная часть зависимости Еа(Т) для перехода 4Fs^g —> показывает
на существование эффекта переключения линий генерации, аналогично случаю пере-
ключепня линий А и В иа переходе 4Ft.
207
a
б
Рис. 6.13
Hcium я р изпианные спек-
тры люминесценции (/),
поглощения (II} и схе-
мы кристаллического
расщепления мультип-
летов Ч», t, 4I'\ И */.д_14 г
(III} ионов Nds+ в кри-
сталле УЛЮз
Стрелками на спектрах ука-
вано расщепление основного
состояния *1»^ (а), прямыми
скобками штриховы-
ми — расщеплении цо первой
возбужденной штарковской
компоненты (б). Осталь-
ные обозначения те же, что
и на рис. 3.2i
<7
wee 4гее Ше
z
fff
208
предусмотренными в принятой модели взаимодействия активаторпого иона
с излучением 1169].
В заключение этого раздела ла рис. 6.12 приведены низкотемпературные
концентрационные зависимости AvJIiOM для некоторых линий люминесцен-
ции, связанных с основными генерационными переходами между мульти-
плетами '/•’ .-*• 4/.i/s и 4F3 г
6.3. Люминесцентные свойства YA1O3 — Nd3+
Спектроскопические свойства кристалла А А103—Nd3+ начали изучаться
в работах 110, 396, «397]. В настоящее нремя эта перспективная лазерная среда
исследуется и многими другими группами авторов ‘[98, 272, 399, 453].
На рис. 6.13 демонстрируются схемы кристаллического расщепления состоя-
ний lF»it и а также связанные с ними спектры люминесценции и
поглощения. На рис. 6.14 приведены зависимости тлюм (С) и тдюм (Т).
11 ри~ определении спектральной плотности люминесценции с уровней
мета стабильное о состояния 4/а/2 на отдельные штарковские компоненты муль-
типлетов терма 4/j для кристалла ААЮ3—Xd3+ необходимо учитывать его
анизотропию. Пока таких детальных измерений коэффициентов ветвления
Рис. 6.14
Зависимости тлюм (С) (Л
и тлюм (Z)
при С ~ 0,3 ат. “о (II) состояния *Fa/
ионов Nd3+ в кристалле YAIO3
Штриховая кривая Т = 4,2;
штрихпунктирпая — 77;
сплошная — 300° К
Экспериментальные точки:
1 — данные работы 1398J,
S — [271] и
3 — [463]
люмииесце.нцпи нр проведено. В работе [272] при ЗОи К были оценены
только средние значения суммарной плотности люминесценции Pie для
переходов ^F»h-^- Эти данные сведены в табл. 6.5. Сравнение их
с соответствующими значениями p$s люминесценции кристалла YSA15O12—
\d‘+ (см. табл. 6.4) обнаруживает близкое сходство.
Несмотря на значительные экспериментальные трудности, авторам ра-
боты [272] для трех самых интенсивных линий люминесценции А, В и Г
Таблица 6.5. Межмультиплстные
коэффициенты ветвления люминес-
ценции кристалла ¥АЮз—Nd3+
[272]
Переход Спектральный интервал люми- несценции, JHK.ll РгВ
0,866—0,930 0,24
1,051—1,105 0,63
*!•' . -» 4713.. 1,318—1,433 0,13
1,730—2,140 <0,01
Таблица 6.6. Поперечные сечения индуциро-
ванных переходов ое-1019, еле2 кристалла
YA1OS—Nd3+ [272]
Индуцирован- ный переход X, лскл1 Направление, парал- лельное оси
а ь С
— 0,9303 0,32 0,29 0,34
В 1,0644 1,6 9 2 2,5
Г 1,0726 3,1 3,9 2,3
А 1,0796 3,7 4,4 2,4
210
Рис. 6.15
Концентрационные зависимости ши-
рины Дтлюм некоторых линий лю-
минесценции ионов Nd3+ в кристал-
ле YA1O3 при температуре 77° К
1 — линий, связанных с перехо-
дом *Fs/s —* *1ид«'
II — с переходом *FS
Светлые метки — экспериментальные дан-
ные работы [272], темные — [271]. Осталь-
ные обозначения те же. что и на рис. 6.11
перехода > 4Ау, удалось определить о₽ для всех кристаллографиче-
ских направлений кристалла \ЛЮ3—Nd3+. Результаты этих измерений,
выполненных при 300° К, приведены в табл. 6.6. Данные по концентрацион-
ному поведению ширины линий некоторых линий люминесценции ионов
Nds+ в кристалле УАЮ3, связанных с переходами 4/./s и 4Fa/2
—4/ч/„ представлены на рис. 6.15.
6.4. Спектрально-генерационные свойства YA1O3 — Nd3+
Стимулированное излучение ионов Nd3+ в YA1O3 было открыто [10] автором
настоящей монографии совместно с X. С. Багдасаровым, который впервые
нашел 1 условия синтеза этого кристалла, пригодного для получения гене-
рации. Уникальные свойства этой новой активной среды в первых же экспе-
риментах прн комнатной температуре позволили реализовать импульсный
и непрерывный режим генерации. Спустя несколько месяцев эти опыты
были повторены авторами работы [3981. Важным свойством ОКГ на основе
YAlOs—Nds+ является высокая степень поляризации его излучения. Это
качество по сравнению с пеполяризовапным излучением ОКГ па основе кри-
сталлов Y3AI6Oi2—Nd81- дает неоспоримое преимущество как для получения
гармоник, так и для модуляции излучения.
Температурные спектры стимулированного излучения кристаллов
YAlO3—Nds+, полученные автором [176], были приведены ранее на рис. 3.30.
На основе анализа этих спектров, а также данных других измерений были
построены зависимости Хг (Т), которые демонстрируются на рис. 6.16. Более
полные сведения о результатах генерационных исследований ОКГ па основе
УА1О3—Nd3+ можно найти в сводной табл. 5.1. Здесь па рис. 6.17 ограни-
чимся только схемой кристаллического расщепления состояний и
а/чг-«/2, на которых указаны все обнаруженные к настоящему времени
индуцированные переходы этого кристалла.
И в заключение проведем сравнение некоторых свойств YA103 и Y»A]5OIS
с примесью ионов 6Jd3+, имеющих важное значение при создании мощных
ОКГ на их основе. Многочисленные экспериментальные и теоретические
исследования ОКГ, использующие кристаллы Y3AI5OI2 Nd34, свидетель-
ствуют, что при достаточно высоких уровнях возбуждающей мощности реа-
лизация генерации с удовлетворительной эффективностью на основной
ТЕМ00 моде сопряжена с определенными трудностями. В лучшем случае
эффективность по данным работы [4541 может составлять ~ 15%. Главными
препятствиями для ее повышения являются наводимое двулучепреломление
и эффект тепловой линзы, приводящие к уменьшению полезного поперечного
сечения лазерного стержня. В работе [455] показано, что индикатриса на-
Совместно с А. М. Кеворковым и Г. И. Роговым [396. 397].
211
'О0 ZOO JOO 400 500 000 700 <*K
Рис. 6.16
Температурные зависимости Лг (пере-
ход -» 47M/j) ОКГ на основе кри-
сталлов YA1O3—Nd3+
Цифры у кривых — значения (8уг/6Т)-10*,
см-Чград в линейных частях зависимостей
Хг (Т). Зачерненные метки-треугольники—
данные работы [3991
Рис. 6.17
Схемы кристаллического расщепле-
ния мультиплетов и 4Af%_is;a ио-
нов Nd3+ в кристалле УАЮ3 с иден-
тификацией всех зарегистрированных
индуцированных переходов (жир-
ные стрелки)
Положение уровней даны в см а пере-
ходы между ними — в А
водимых показателей преломления Y3Als0i2—Nd3+ ориентирована в плос-
кости [111] и величина двулучецреломлепия с радиусом активного элемента
связана следующей квадратичной зависимостью:
пг — п{ п\
~ 1 ОС
а Г (ли — />12 + 4рм) (vn -f- 1)
L 48(тп-4) .
где пг и щ — наведенные показатели преломления для радиальной
и тангенциальном поляризации, пос - показатель преломления на оси
стерж ия, а — коэффтп (иент теп л о ног о расширения, А — теплопроводп ость,
- рассеиваемая мощность в единице объема кристалла в виде тепла,
р констапты фотоупругости, vH — коэффициент Иуассопа иг — радиус
стержня.
212
Оценки показывают, что значения (пг — п.)/гъ обычно составляют по-
рядка 10-4 см~2. Из этого вытекает, что если на подверженный термическим
напряжениям активный элемент из кристалла Y3AI5O12—Nd3+ длиной не-
сколько сантиметров падает пучок линейно поляризованного света с гаус-
совым распределением плотности по сечению, то при прохождении его через
лазерный стержень он будет основательно деполяризован. В эксперименте
ото хорошо подтверждается. Несмотря на то что влияние тепловой линзы
при низких и средних мощностях возбуждения путем скривления торцов
активного элемента или путем выбора конструкции оптического резонатора
можно устранить до уловлетворител ьпого уровня [217,455,4561, при очень
мощной накачке решение этой проблемы становится весьма трудным. Дей-
ствительно, падающая па активный элемент эллиптически-поляризованная
волна (или нелоляризовапная) имеет две составляющие поляризации. Тогда
термические напряжения в стержне из кристалла Y3A]5Oi2— Nd3* приводят
к возникновению двух внутренних тентовых линз с различными фокусными
расстояниями, которые зависят от мощности возбуждения. Согласно [4571,
эта связь выражается формулой
, ZKnfi (6п 2 - 1) a!„ V1
f‘ [5?-48(!-.„) +--------L—; 00
где У’возб — мощность возбуждения, L — длина кристалла, 10 - прира-
щение длины кристалла за счет термического расширения /оа ЫЪТ и
< = 3 (7vn — 1) (рн 4- р12 4- 2р1й) н (5vn — 3) (рп + 5р12 2р41) 4-
4- 8 (vn — 1) (ри 4- — 2р44).
Первый член в скобках в выражении (6.8) описывает изменение показа-
теля преломления с температурой. Для кристалла Y3A150i3- Nd:i+ значение
= 9,86-10 6 град~г (для чистого кристалла Y3A15OI2 по данным рабо-
ты [458] оно составляет 7,4* 10-6 грасГ1}. Второй член связан с изменением
показателя преломления от термических напряжений, возникающих в кри-
сталле, и последний член определяется искривлением торцов активного
элемента. Выражение (6.8) дает возможность вычислять фокусное расстоя-
ние тепловой линзы, реагирующей на излучение с радиальной поляризацией.
Для тангенциальной поляризации оно будет аналогичным приведенному,
если заменить сх па
С~ = (7vn — 1) (ри + 5ри — 2р44) 4 3 (5v„ — 3) (рп I р,, I- 2р44) I
-1 8 (vn — 1) (Рп 4 2р1г - 2ри).
В работе [457] с использованием формулы (6.8) путем подбора всех необ-
ходимых параметров были получены простые выражения для фокусных
расстояний
/1 — Д41/РвОзб> /а =: 2,0/Рвозб;
здесь f даны в метрах, а РВозб в киловаттах.
Влияние возникающего двулучепрелом.чепия мимши уменьшить внесе-
нием в резонатор специальных оптических компенсаторов или использова-
нием кристаллов Y3A15OI2—Nd3+ прямоугольного сечения [459, 460]. По-
следнее предложение самое действенное, но оно, к сожалению, применимо
только для ОКГ с небольшими выходными мощностями генерации. В этом
плане представляют определенный интерес и «волноводные» оптические ре-
зонаторы [461, 462], в которых могут возбуждаться такие типы колебаний,
что деформационные напряжения в активной среде практически по искажают
их волнового фронта1.
1 ОКГ с «волноводными» резонаторами, как показано в работе [527]. поз иол я ют получать
п поляризованное излучение изотропных активированных сред. Другой способ полу-
213
При больших мощностях накачки в случае стержпсй прямоугольного,
сечения возникают труднорешаемые задачи их охлаждения. К тому же не-
обходимо добавить, что внесение в оптический резонатор ОКГ различных
компенсаторов и поляризаторов обычно приводит к весьма существенным
потерям, значительно уменьшающих общую эффективность квантового ге-
нери юра. В самом деле, проходя через кристалл, линейно-поляризованная
волна, созданная поляризатором, превращается в эллиптически-поляризо-
вампую. При повторном прохождении после отражения от зеркала одна
составляющая ее задерживается поляризатором, внося тем самым в систему
потери и г. д.
В этой связи представляет несомненный интерес путь радикального ре-
шения затронутой проблемы наводимого двулучепреломлспия, который был
проанализирован в работе [454]. Ее автор предлагает в поисковых исследо-
ваниях активных сред для мощных непрерывных ОКГ концентрировать
Рис. 6.18
Зависимое гп Ре (Риозд> ОКГ на ос-
нове кристаллов Y3A]5OJ2 (кривые
1 и 2) и УАЮз (кривые 3 и 4) с
примесью копов Nd8+при Т 300° К
I — Аг (А) ~ 10 641,5 А, неполярнзован-
ное излучение;
» — Л.г (А) = 10 641,5 А, поляризованное
излучение;
3 — Аг (А) = 10 796 А. поляризованное
излучение;
4—Лг (В) = 10 644 А, поляризованное
излучение [98]
внимание на кристаллах, обладающих значительным естественным двулуче-
преломлеиием. Если одноосные или двухосные кристаллы по спектроскопи-
ческим и физико-химическим свойствам будут близки к кубическим кристал-
лам Л 3А15О|2—Nd3+, то они позволят создавать высокоэффективные ОКГ
с линейно -поляризованным излучением большой выходной мощности. Дей-
ствительно, если из анизотропного кристалла изготовить активный элемент
наиболее благоприятного для охлаждения круглого сечения, с такой вза-
имной ориентацией его кристаллографических и геометрической осей, чтобы
термически наводимое двулучепреломлеиие было слабым возмущением есте-
ственного (его величина обычно бывает порядка 10“1— 10'2), то вредная депо-
ляризация, возникающая при мощной накачке, будет уменьшена до прене-
брежимо низкого уровня. Так как по всем необходимым свойствам к кубиче-
скому кристаллу YaAl5()i2—Nd3+ пока подходит только двухосный кристалл
YA1O3- Nd3+, то автор работы [454], естественно, и обратил па пего внима-
ние. Проведенный им анализ показал, что кристаллы Y"A108—Nds+, выра-
щенные по кристаллографическим направлениям а или Ь, будут иметь
естественное двулучепреломление, значительно превышающее возможное
наводимое за счет термонапряжений.
чепия линейно поляризованного излучения лазерных кубических кристаллов был пред-
ложен недавно в работе [528]. Авторами этой работы разработан эффективный ОКГ
непрерывного действия на основе Y3A16O12—Kd34 с линейно поляризованным излуче-
нием (Рг 40 «пг), в котором в качестве выходного отражательного элемента исполь-
зуется специальная призма. Рабочая поверхность призмы устанавливается под углом
Брюстера к оси ОКГ.
214
Последующие эксперименты [98] полностью подтвердили основные выво-
ды работы [454]. Результаты сравнения выходных мощностей генерации [98]
непрерывных ОКГ на основе кристаллов Л 3А15()12 и YA103, активированных
ионами Nd3+, показаны па рис. 6.18. Эти данные были получены с активными
элементами длиной —75 и диаметром —6 мм. Концентрация ионов Nds+
в Y3A15O12 равнялась ~1 ат.%, а в YA103 — 0,9 ат.%. Возбуждение этих
сред осуществлялось двумя Кг лампами в двойном позолоченном эллипти-
ческом осветителе. Пропускание выходного зеркала ОКГ на основе
Y3Al50i2—Nd3+ составляло 4% и 3% —с использованием ЛАЮ3—Nd3+.
Заканчивая эту главу, отметим, что для создания эффективных непрерыв-
нодействующих ОКГ на основе кристаллов YA1O3—Nd3* необходимо при-
менять изготовленные из лих активные элементы с лазерной осью F, парал-
лельной кристаллографическому направлению fe, ибо только в этой ориен-
тации реализуется самое высокое усиление (см. табл. 6.6). В этом случае
стимулированное излучение будет липейно-поляризовалпым с вектором
Е || с с длиной волны 10 796 А.
Именно с таким кристаллом в работе [98] были получены зависимости
Рг (Рвозб) Б реяшме многомодовой генерации, показанные на рис. 6.18.
Важным преимуществом кристалла Л А103—Nd3< (ЬЦ/1) по сравнению
с Y3A150i2—Nd3+ является также то, что он позволяет достигать с высокой
эффективностью (—43% [220]) одномодовый режим излучения па основной
ТЕМро моде. В работе [220] приводятся некоторые сведения об ОКГ па основе
1 Л.Ю3—Nd3+ (fe|| F), генерирующем па ТЕМ0о моде при 300е' К, с выходной
мощностью около 9 вгн. Для генераторов, работающих в режиме модуляции
добротности резонатора, на основе YA103— \d3, целесообразно использо-
вать кристаллы другой ориентации — с || F. В этом случае (см. табл. 6.6)
наиболее благоприятные условия для возникновения стимул и ро ванного
излучения будет иметь линия В (10 644 А). Активные элементы с парал-
лельной ориентацией этих осей способствуют достижению больших выход-
ных энергий генерации, поскольку в этом случае лазерная среда характе-
ризуется наименьшим усилением (на переходе —> 4Г«д), что обеспечи-
вает большее накопление энергии возбуждения па метастаби.тглюч состоя-
нии ^F3jt.
7. Индекс длин волн генерации ОКГ
на основе активированных
диэлектрических кристаллов
На основе данных сводной табл. 5.1 составлен индекс длин волн стимули-
рованного излучения всех известных лазерных активированных диэлектри-
ческих кристаллов. Он представлен в табл. 7.1 и дает возможность быстро
подобрать необходимую длину волны генерации, указывая при этом тип
кристалла, его индуцированный переход и рабочую температуру. Этот ука-
затель будет полезным как при создании обычных типов ОКГ с заданными
спектральными свойствами, так и при выборе комбинированных сред для
ОКГ с КЛС 126—30], и при подборе генерирующего кристалла для параме-
трических генераторов света [469, 490], которые в последние годы стали на-
ходить применение в физическом эксперименте. Эти данные могут оказать
помощь при исследовании разнообразных процессов при взаимодействии
мощного лазерного излучения с веществом. Достаточно отметить здесь такие
актуальные проблемы, как проблемы получения и исследования высоко-
температурной плазмы 1231, 495], а также изучения физики многофотонных
переходов [5421. Значительное расширение в последние годы спектра длил
волн стимулированного излучения кристаллических квантовых генераторов
до ~3 мкм. позволяет надеяться, что они найдут широкое применение и в
«лазерной химии» [543, 544]. Поскольку кристаллические ОКГ характери-
зуются достаточно высокой монохроматичностью и высокой пиковой мощ-
ностью своего излучения, они с успехом наряду с газовыми квантовыми
генераторами могут использоваться для селективного возбуждения молекул
с чрезвычайно близкими колебательными частотами. Если молекулы воз-
буждаемой смеси имеют различный изотопический состав, то путем лазер-
ного инициирования диссоциации данного типа молекул можно, с последую-
щим разложением, получать продукт с необходимыми изотонами.
В настоящее время длины волн излучения кристаллических ОКГ охва-
тывают и достаточно полно заполняют (за исключением узких интервалов
в области 1,0; 1,2; 1,4 и 2,2 мкм) широкий диапазон, простирающийся от
0,31 до —3 мкм. Наиболее высокая точность в указании значения длины
волны генерации в таблице соответствует видимому и ближпему ИК-диапа-
зопам (до ~1,2 мкм). Здесь для большинства значений Аг она лучше 4-2 А-
В более длинноволновом диапазоне, где спектральный состав генерации
ОКГ регистрировался, главным образом, фотоэлектрическими методами,
разброс в значениях может даже достигать 440 А. В тех случаях когда зна-
чения длин волн стимулированного излучения ОКГ требуют уточнения или
подтверждения дополнительными измерениями, они помечены одной звездоч-
кой- Кристаллы СаК2, содержащие примесь кислорода и отличающиеся от
обычных, «чистых», кристаллов CaF2 спектроскопическими и генерацион-
ными свойствами, отмечены двумя звездочками. В таблице все значения
длин волн генерации, за исключением отмеченных тремя звездочками, при-
ведены без пересчета па вакуум.
Для некоторых кристаллов с ионами Nd3+ и рубина известны данные по
температурному изменению длины волны стимулированного излучения. Эти
сведения были приведены ранее в табл. 3.5.
216
Таблица 7.1. Индекс длин волн генерации ОКГ на основе активированных
диэлектрических кристаллов
Длина волны генерации. Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °K Литера- тура
0,3146* Gds+ Y,AI,OM 6 А, 300 [2851
0,6892 Р1-3+ LaClg 5,5—14 [116]
PrCI3 5,5—14 [116]
0,5298 Ргз+ 1 aC[3 ’Р^’Нь 35 [116]
PrCls SP1~>3H5 12 [1161
0,5445 ТЪ34 LiYF4 sB4-’F3 3uu [S3]
0,5512 Ноз+ CaF2 v2-v8 77 [102]
0.5515 Ноз+ Ba(Y,Yb)2F8 ‘a.-v. 77 |3l[
0,5540 Ег34 BafY^ErJjF, 77 [103|
0,5617 Ег3* Ba(Y1^Erx)2Fe гИ.,. 77 [103|
0,5985* Рг8+ LaF3 77 [73]
0.6113* Еп3+ Y2Og '}7^o —» '-^2 220 [395J
0,6164 рг8+ LaC|3, PrCl8 65 [116]
0,6193* Ей3- yvo4 90 |409]
0.66* Ргз+ PrBr3 »Р„-.8Л 77 [76]
0,6452 Рг34 LaCl3 300 1116]
PrCls 1 0^ r 2. 300 [76]
0,6700 Ег®+ Ba(Y, Yb)2F8 '^•4. 77 [31]
0,6709 Ег34 BatYj^Er^feF, 1р‘^Ч^г 77 [103]
Ba(Y. YbjgFg 77 |31]
0,6874 Ст3* y3mbo12 2£'(£)-^^l2 —77 |400]
0,6929 /?г Сг34 ai2o3 ’-Ц2Л) 300 [301]
0.6934 Ri Сгк+ a!2O3 77 [363]
0.6943 /?! Сгз+ AI2O3 "-£(£)_> l2 3UU [12, 362]
0,6969 Sui2+ SrF2 5Л0^’Л 4,2 [322]
0,7009 Сг3+— Сгз+ ai2o3 77 [366]
0,7037 Ег34 ^a(Y1_.JErA.)2F8 77 [103]
0,7041 Сг84 Сг3" Al 2^3 77 [36GJ
0,7083 Sm« CaF2 bd -» ’Ft 20 [14, 256]
0,7085 Sih2+ CaF2 ** 5d -» 7^ 20 [326]
0,7670 Сг34 A1SOS 300 [122]
0.8430 Ei34 CaF2—YF3 Я83,^ЧХ, o 77 [25, 106]
0,8456 Ег34 CaFz w,,, 77 |105]
CaF2 YF3 77 [25, -106]
Ca F2—Ho F3 - E r Fs AV -11 slt ,s/» 77 [25]
CaF2—ErF3—Tu F3 77 [25[
0,8500 Ег’,-Г LiYF4 500 [104]
0,851 Ег34 YA1()3 453, 300 [107]
0,8548 Ег34 CaF2 77 [105]
0,8910 Nd»* Y з 300 [81]
0,8999 Nd’* Y з A.15O12 iF^~r4°i2 300 181]
217
Таблица 7.1 (продолжение)
ДЛ|111а ВО.1ПЫ генерации. МГ.'-' Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °1C Ли Гера- ту pa
0,9137 Nd3* КЖОД 77 [77 J
0,9145 Nd3+ CaW04 < 77 [78]
0,930* Nd3* YA1O3 >F,, -11/., 300 [79]
0,9385 Nd3* YsA16O12 if -»4/.g 300 [81]
0.9460 Nd3* Y,A16O12 V. -»4Л, 300 [80]
0.9473 Nd3* Ь-изА1Б012 Ч\ 77 [191]
1.026* Er3+ CaF2 ** ‘•Ч -v... 77 [108]
1,0293 Yb3* Y,AJ,O1S !e... ->2Fr 77 [86,128J
1,0294 Yh3* Ln3Ab,O13 2/-'^ 2 p_ 77 |86]
1,0336 Yb3* СаГ2 : Г<,Г" 2Л 120 [132]
1,0369 Nd3* CaF2—SrF2 ‘F.. 300 [347]
1,0370 Nd3* CaF2 300 [32]
SrF2 ‘Г., 460 [36]
1.04* Pr3+ SrMoO4 — [69]
Ca(NbO3)2 ’G, 77 [383]
1.0400 Nd3* LaFs V... -ir^ 77 [37]
1,0404 Nd3* CeF3 ‘F... 77 [265]
1,04065 Nd3* LaF3 ‘F.^ 300 [37]
1,0410 Nd3* CcFs ‘F„ 300 [265]
1,0437 Nd3* SfF2 4Г 77 [338]
1.0445 Nd3* SrF2 'F, 300 [338]
1,0446 Nd3* SrF2 ‘F... — 47M- 500 [36]
1,0448 Nd3* CaF, °FV, — 47ц - 50 [310]
1.0451 Nd3" ГаК >F.,, -> v„.. 77 [37]
1,045G Nd3* CaFs < 50 [310]
1.0457 Nd3* CaFz 'F._ 77 |310|
1.0461 Nd3* CaF, 4 7 —1/« 300 [310]
CaF3—AF3 •F..' -4Л,-2 300 |348]
1.0466 Nd3* CaF„ *F 50 1310]
1.0467 Nd3* CaF2 •F., 77 |310]
1,0468 Pr3* CaWO4 ID, —sA 77 [385. 3861'
1,0471 Nd3* LiYPa ‘F, 300 |261]
1,0480 Nd3* CaF, *FS -»441. 50 [310]
1,0486 Nd3* LaF3—SrF2 6F3 -4. 300 [361]
1,0491 Nd3* Sl’AljgOjg *F-, 300 [96]
1,0493 Nd3* 5Г2^Б^1» aFs. 300 [317]
1,0497 Nd3* Ca Al 12 01 с ‘ri 300 [96]
1,0498 Nd3* C^YgFjj, ‘F, 4 300 [32, 90]
1,0506 Nd3* 5NaF-9YF3 V". -4.,, 3UU [66]
1,05и7 Nd3* CaF2 ‘F^ < 50 [310]
1,051 * Nd3* NdPtOI4 ’F”. ^чи, 3(41 [84]
1,0511 Nd3* (Nd, Ia)P6OM 300 [505]
1,0520 Nd3" YSrO, iF: 77.300 [470]
218
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации, JHK.U Антиватор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- Tv рч. Литера- тура
1,0521 Nd3* Ys \I5O,2 Ч-.-Ч.. 300 1167)
BaF2 — YF3 г Зоо [487|
1,0523 Nd»* LaFg Ч./.-Ч,,, 77 [37[
1,0526 Nd»+ BaF2—GdF3 Ч-...-Ч., 300 [487]
1,0528 Nd3* SrFa— GdF3 300 [ВЦ
1,0530 Nd3* LiYF4 Ч-/.^Ч,., 300 [261]
1,0534 Nd3* BaFB—LaF3 ч-г.-ч... 300 [22, 92]
1,0535 Nd3* CaF2—SrF2—BaF2— "'Ц-Ч,,, 300 [6'.]
1'з~ВаЪ I'U3 Ч.,~ч.,. 300 [210]
1,0538 Nd8* BaF2—LaFs 77 [92]
1,0539 Nd3* a-NaCaYFe 'F;. 3(70 [202]
1,0540 Nd3* CaF2 -YF3 Ч,„, 300 [23. 348]
J,0543 Nd3* BaF2—CeF3 Ч.,,-Ч„, 300 [487]
1,05436 Nd3* Ba2M(jGe2O7 300 |«2]
1,05437 Nd3* B«»2ZnGe2O7 300 |280]
1,0556 Nd3* SrF2—LuFg ‘F.„ -Ч,,.. зоо [И7]
1,0566 Nd3* Si.U4O7 77 [88, 96]
1,0567 Nd8* SrF,-YF3 *Л- -•* v,,, зии [356]
1,0568 Nd3* Sr \I4O7 —4Д1-2 77 (88, 96]
1,0573 Nd3* Caifo04 295 [2П]
1,0574 X.F+ SrWO4 77 [183]
1,0576 Nd3* SrWOj 31г ”/2 295 |183[
Sr\l4o7 *Л. — 47„/ 300 [88, 96]
1,0530 Nd3* BaF2 -LaFs ‘F,t 77 |22, 92]
1,0582 Nd3* CaWO4 ’Г, -V.. 300 [78, 184]
1,0583 Nd3* 1 aF.< ’Ч., 77 [37]
^3^а5^12 ч,.. 77 [506]
1,0584 Nd3* Gd3Ga6O12 77 [504]
1,0585 Nd3* "> AIO3 300 [Ю]
Lil a(\IeO4)2 Si3(PO4)3F 4л,2-*4д „8 300 300 [424] [130]
KI a(\IoO4)2 77 [428]
1,0586 Nd3* Pb\(oO4 ’Лв-»47„„ 300 [183, 423]
SrLa4(SiO4\O Ч'.-4/-/. зоо [130, 142]
1,0587 Nd8* Ca\V04 зоо [184]
KI.a(\IoO4)2 ч.,-4Л.а 300 [428]
Ln3Ga5O12 ч-,-4/.г. 77 [506]
J,0588 Xd3+ Ca(XbO3)2 >ч,„ 77 [172]
1,0589 Nd3* SrF 2—CcFg—GdFg 4'ч-47-. зоо |91, 358]
Ys^’a.iGi2 *Fa — Ч„, 300 [305]
1.058’35 Nd3* СаЛ14О7 77 [93[
1,059* Nd3* Sr.Uo04 4>;.^47.V, 77 [183]
219
Таблица 7.1 ^продолжение)
Длина волны генерации, мкм Лктиннтор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, Литера- тура
1,0591 Nd8* Gd3Gab0j2 -V,,, 300 [ЯИ1
1,0594 Nd8* Lu3Ga50i2 'Л'. 300 [506]
1,0596 Nd3* NaLa(MoO4)2 »F,, 300 [67, 68]
5NaF-9YF3 ‘Л-. 300 [661
1,0596 Nd3* CaAl4O7 ’F4. “* 4/“/» 300 [85]
1,0597 Nd»* SrF2—1 aF3 '•1. 300 [22]
1,05975 Nd»* Y3Ga50j2 1F4, 77 [506[
1,0599 Nd3* Gd3Gar,Oia ле 7» 77 [504]
LiGd(MoC)p2 V 300 [425]
1,06* Nd»* Na^Gd,,. ANd,W04 300 [427].
BaF2 *Fa -v“,. 77 Ц83]
1,0601 M” CaWO4 vs,f 77 [184]
1,П6П25 Nd»* Lu3Gas012 ‘F4. ^**/2 77 [506]
1,0603 Nd31 YgGa5Oi2 °F‘i. -»4a.2 300 ]504]
1,0604 Nd3* HfO2—Y2O3 ‘F-, 300 [430]
1,0605 Nd»* *Fa,9 77 [191, 278]
1,0606 M8+ Gd2(MoO4)g ‘F4. зои [164]
GdsGa50i2 1'2 -4Л.,2 300 [504]
1,0607 Nd-’* SrVVO4 4Л„ -ч",. 77 [183]
1,0608 Nd»* (Y, I.u)sAl6Ols 77 [416]
ZrO2—Y2O3 300 [90, 430]
1,0609 Nd,l+ T.ugGa5O12 aF>„ зоо [506]
1,061* Nd®1 Ca\fo04 ,F-„ -’'A./. 300 [183]
1,0610 Nd-* YSA15OI2 77 [168]
LllgAlr,tJj2 300 [210]
CaLa4(SiO4)3O *F3 300 [130, 142Ц
1,0611 Nd3* SrMo04 iF-„ 77 [183, 384])
1,0612 Nd3* Ca(N'bO3)2 *Ft't -4-/. 77 [1721
1.0613 Nd"1 Ca4La(t’O4):!O J/?a. 300 [130]
1,0614 Nd3* Ca(NbO3)2 77 [172]
YgGa5OI2 •F,^ 77 [Мб]
1,0615 Nd8* Ca(NbO2)2 lF., 300 [172]
F'a{) 25^”» 2^’С3О12 ‘F’, 300 [433]
Y3A16O! 2 зои [167]
1,0616 Nd3* Lu3GasO12 *F4 -‘Л.„ 77 [506]
1,062 * Nd34 Ca<J120r!a,,.5(NbO3)2 ‘Л, 295 [156]
1,06205 Nd3* YgGagOjg 4Л,, ^Ч’Ч. 300 [504]
1,U62l Nd3* SrAlI20lfl 4К.3 300 [489]
GdsGafiOI2 300 [504]
1,0623 Nd3* CaF2—SrF2 BaF2—YFS- <F3, 300 [64]
—LaF3
1,0623 Nd34 LusGa5012 31Ю [506]
1,0621 Nd3* LaNbO4 4Fa ЗОО [277, 418]]
220
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации, мкм Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпора- rypa, Литера- тура
1,6625 Nd3* yvo4 ®< С 11 2 300 [W7|
1,0626 Nd8* Ca(NbO3)2 77 [172]
1,0627 Nd8* SrWO4 ’.'г u.£ 77 [183]
SrMo04 —4/и< 77 [183, 384]
SrAJ407 4F3 77 [88. 96]
1,0620 Nd3* cc-NaCaYFe 3O0 [202]
1,0630 Nd3* Cas(P04)3F 300 190, 214]
1,063* Nd3* SrW04 4A. 295 1183]
1,06305 Nd3* LaF„ 77 ].3M]
1,0632 Nd3* CaFg—YF3 ® S "1 300 [23]
1,06335 Nd3* LaFs ‘F.h^4a.. зон [3«]
1,0634 Nd3* CaVV04 77 [181|
1,0635 Nd3* LaF3—SrF2 4-F —..iT 1®/s 1 «/. 300 1361]
NaLa(WO4)2 300 [426]
1,0636 Nd3* (Y. 1.ч\,МвО1а 77 [416]
1,0637 Nd3* Y3AI5OJ2 ‘F.,,~4,,,. 170 [169]
1,06375 Nd3* Lii3M3O12 iF- 120 ]191]
1,0638 Nd3* CeFs 300 [265]
Bi4Ge3O12 V, -‘r... 77 |156]
СаЛ14О7 ‘F4- 300 [05]
1,0639 Nd3* CcF3 aFx 77 [265]
1,0640 Nd3* SrXIoOa V.. ’,ru„ 77 1183]
Г.,Ьре3Ои ‘F’.. 295 [136]
1,06405 Nd3* YA1O, aFt." 77 [176]
1.0641 Nd3* yvo4 AF 300 [171]
1,06415 Nd3* Y3Al0O12 300 [168]
1,0642 Nd3* (Y, t.u),Al5O12 295 |416]
1,06425 Nd8* Lu3A15Oi2 4Л 300 [210]
1,0644 Nd3* YA1O, "4Л| 300 [10]
1,0645 Nd3* Sr\lo04 300 [183, 243)
1.0647 Nd?* CeCl3 300 |482]
1,0648 Nd3* CaF2 AFS, ->«ZU 50 [310]
yvo4 ‘Л-. •V„,. 300 [171]
1,0649 Nd3* CaWO4 4/7,.8->ЧИ2 77 [184]
1.065* Nd3* CdF2—YF3 LaF3 4T. 300 |KSJ
1,0652 Nd3* CaWO4 V.,. -4... 300 [78« 184]
SrMoO4 77 [183]
1.0653 Nd3* a-NaCaCeF6 ‘K ->v„ 300 [65]
NaLa(MoO4)2 300 ]67, 68]
1,0656 Nd3* CdF2—YF3 ‘‘•t 300 [359]
1,0657 Nd3* CaF2—CeF3 ,F4.-11^ 300 [354]
1,0658 Nd3* LiIa(Mo04)2 300 [424]
1,06585 Nd3* CaAl4U7 77 [93]
221
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации. Активатор- ный ион Кpметалл Лазерный переход Темпера- тура, Литера- тура
1 .СИЯЯ Nd3* CaF2 4/Га-3 “» ' z 120 [152]
1,0664 Nd3* yvo4 300 (171]
1,0665 Nd-** CdFa—LdF3 *F, — 4A. 300 (359]
I ,<Ц>66 Nd3’ ПК\-УД 4^.-4A.-, 300 [00]
1,0669 Nd-' KY(Mo04)2 300 [377]
1,067* Nd3* Ca3(VO4\ 300 (382]
1,0672 Nd3 CaN 4(Si04)3O -’’Av 300 [130]
1,0673 Nd-*’ Ca\lo04 1 p —,ir [183, 211]
ZrO2—Y203 4л„->47и.-, 300 [00]
1,0687 Nd3* KY(WO4)2 77 [77]
1,0688 Nd3* KY(WO4)2 'K 300 [379]
1,0689 Nd31 GdAlO3 77 [471]
1,0690 Nd3* GdA10s ->44«- 300 [471]
1,0701 Nd3* Gd2(\Io(J4)g 300 [164]
1,0710 Nd3* N 2SiOs 77 [82]
1,0715 Nd” YsSiOB 4'4.-44 300 (82]
1,0720 Nd3’ CaSc2O4 4/’8 — vu. 300 [488]
1,0726 Nd3* YA1O3 4A.-44. 300 [Ю]
(Y, LuJsAIjQk 4Л.~‘Ч 77 [416]
1,073 * Nd3* y2o8 4Л., 77 [304]
1,0730 Nd3* CaSc2O4 77 [488]
1,0737 Nd3* Y3A15O12 V,,, 300 [too, 271]
1,0741 Nd3* Gd2O3 300 [410]
1,0742 Nd’* YaSiV5 300 [82]
1,075 * Nd3* Laa03S j/,'32^4A. 300 [219]
1,0753 Ml" CaSc204 77 [488]
1,0759 Nd3* GdA103 77 [471]
1,0760 5(1" GdA103 4A..->4Av Зои [137]
1,07635 Nd3* CaAI4O7 4T,, 77 [95]
1,0772 Nd3* CaAl4O7 4/’ss—4/n. 77 [95]
1,0776 Nd~h G<l2O3 -7<\e->Vll4 77 [419]
1,078* Nd3- y2o3 4^3/2-"4/i,,s 77 [394]
1,0781 Nd>* Y2S1O5 77 [82]
1,0782 Nd3* Y2S1O5 *7’ —>47. 3f® 2,I<« 300 [82]
1,0786 Nd3* СаЛ14О7 :,Лв-’4Л1/о 300 [05]
1,0789 Nd3* Gd2O3 -»47и 77. 3UD [410]
1,079* Nd3* La2O3 4/’з _,4/11 77 [117]
1,0796 Nd- YA1O3 300 [10]
1,0804 Nd3* L«iA103 300 [137]
1,0828 Nd** SrAl4O7 зоо [88, 96]
1,0810 Nd3* LiNbUg ’Ач,,— 4Л1г 77 [156]
GilScO3 J ]'• -if S,8 /n/» 300 [472]
1,1)842 YA1O3 « 2 «'j 300 [399]
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации, мкм Акгиватор- НЫЙ МОН Кристалл; Лазерный переход Темпера- тура, Литера- тура
1,0846 Nd»4 LiNh(_)3 4/ -» "Л... зон [34, 162]
1 0847 Nd3-» YA1O, aN. —4/1, 530 [17G|
1.0867 Nd84 CaSc2()4 4N. ->vU! [488|
1,0868 Nd84 CaSc2O4 ->47м/ 3110 [48S]
1.0885 Nd34 CaFs** 4/Ч 300 [318]
Nd84 CaF2—CeO2 — Vj, 2 [349]
1,0913 YA1O3 4N, [171-,]
1,0933 W LiNbO3 [163]
1.0990 Nd31 YAlOa tF4. г .1 [399]
1,0991 Nd34 УАЮ, 5UU [176]
1,1119 Nd34 YSA1,O,2 ‘F-i 300 [1СИ», 271]
1,1158 Nd3x YsA160i2 Ч\, 300 [100, 271]
1,1160 1 U“x CaF2 -»2ЛЯ 4.2 [221, 332]
1,1217 V24 MgF8 "Та 77 [113, 114]
1,1225 Nd14 Y3A!.,oI2 4N. — V11Z2 ЗОО [100, 271]
1,26 * Er*4 Nd3-» CaFs ** is-:. 77 [108]
1,3065 SrAl12O19 ‘F-i. зоо [489]
1,3070 Nd15 ’ 5NaF-9YFs Э»ю [88]
1,3125 Nd'-» LaF3 - 77 [88]
1,3130 Nd”4 CeF3 w.. — 4^ 77 [89]
1,3144 N i-4 MgO -*3J2 77 [ИЗ]
1,3160 Nd'-’' SrF2—IaF3 aF ’4'»2 77 [88]
1,3165 Nd31 CdF2—YF3 77 [891
1,3170 Nd34 a-NaCaCeFe CcF3 Ч'3 г e JA=t 77 Л/О [89| [89]
Nd34 Nd34 LaF3—SiFo 4F, — 77 |93]
1,3184 1,3185 y8aj5o1s BaF2—LaF3 a s ЛЯ» [КО, 271J [89]
1,3190 Nd34 CaF2—CeF3 *F^ [88]
a-NaCaCcFfi »F.. [89]
Cs^YsFji) ->v, г [991
Nd34 Sr2YsFie •F„. — 4Л. зпп [317]
1,3200 CagYsFjp iF^> ’4Ч 77 [99]
Nd34 Bab2—Л F3 Зои [487]
1,3209 Lu3A16o12 'i, ->4'Лз;я ЛОО [89]
1,3225 NdZ SrF2—YF3 aF4. ->4Л.г 77 [88]
1,3235 Nd-4 SiF2—I.aFs 77 [88J
LaF3 ‘F4 77 [88]
1,3240 Nd34 CcF, 77 [89]
1,3245 Nd34 <.<110. VI., Зл ЗОН [89]
1,3250 Nd34 SrFa—LaF3 iF". - !'ь. 300 [88]
SrF2— GdF3 >F‘i, -ч-1, 77 [91]
1,3255 Nd8* CaFa—YF3 77 [90]
223
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации, .4KJU Активатор- 111ЛЙ ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °K Литера- тура
1,32150 Nd3* SrF2-CdFB ‘F‘l,~44. 300 [01]
a-NaCaYF6 iF-t,-'4, 77 [89]
1,3270 Nd3* CaF2 YF3 300 [00]
1,3275 Nd3* LaFs—SrF2 77 [89]
1.3280 Nd3* BaF2—LaF3 ‘F.^4^ 300 [89]
1,3285 NdSr ct-NaCaYFe tF‘i,~'4, 300 [89]
1,3290 Nd3* BaF2—LaF3 77 [89]
1 ,зз(ю Nd3* SrF2-YF„ 77 [88]
Sr\loO4 ‘4^4. 77 [97]
1,3305 Nd3* LaFs 4'4-’4 77 [88]
HfO8-Y2O3 300 [90]
Y3Ga5O12 300 [504]
1,3310 Nd3* LaF3 300 [88]
CeFe i^'3h 77 [89]
CaWO4 77 [03]
1,3315 Nd3* Lal-3 SrF2 4J?3 г 9Itsit 300 [89]
Lu3Ga5O12 300 [506]
1,3319 Nd3* Lu3A16U12 77 [89]
1.3320 Nd3* CeF, 300 [89]
Srl2 -YF., 77 [88]
SrAl4O7 77 [88, 96J
PbMoO4 ‘F‘i.-'4. 77 [97]
ZrO2-Y2Os ,F-I,-’4^ 300 [00]
1,3325 Nd3* LaF3—SrFa 77 [89]
SrMo04 ^F3: 300 [07]
1,3320 Nd3* Lu3A15O12 300 |89|
J,3331 Nd3* YsA15O12 лр3&->ч13.л 300 [100, 271]
1,3333 Nd3* LUgAlgOja 77 [89]
1,3340 Nd3* CaVV04 ip . ^41 . 300 [03]
Pb\(o04 300 [97]
1,3342 Nd3* Lu3At6O12 iF.,,^‘l^ 300 [89]
1,3315 Nd3* SrAl407 4Лч^-’/13<2 300 [88, 06]
CaWO4 77 [93]
(la5(PO4)3F lFs. ->4/13. 77 [00]
1,3347 Nd3* Ca5(PO4)3F 300 [90]
1,3330 Nd3* KJ a(4oO4)2 77,300 [428]
1,3351 Nd3* y2m5o12 300 [100, 271]
1,3355 Nd3* Si F2—LaF3 •F.l^4.:. 77 [88]
NaLa(VVO4)2 VJS.. 300 [97]
1,3370 Nd8* CaF2-YF3 300 [00]
Ca(N bOs)2 77 [93]
CaVV04 lF^I^ 300 [93]
LiLa(\IoOj2 iF^‘1^ 300 [97. 124]
22-5
иияэнинел 'v v 8
SZ2
1пг 'да) lesl 008 OOS I -s ? dt 'sdt z,o“iv4 !IOsIVEnq -rd’M +d'M ssse‘l SSS8‘l
[96 ‘881 LL ‘"7^ "Jr ‘o’ivjs +ePM OSES*I
loel 008 ’•"I,-’ nJsX!S3
lee) HOC "'7.- "Jr г(’ОЛ1)ЛМ
1681 LL Jr !,o‘iv!ui -»cPN S8S8‘!
lee) LL Jr ’(’ОЛ11ЛМ <;i88‘ J
[E61 LL "'“ft- Jr SOIVX +cPM
1861 OOS ’;‘7.- 'dr SOIVX +sPN 2lS8‘l
1681 LL ‘'“Л- "Jr S’O31VS[1'I +EpM 66^8‘T
1861 OOS ’"Л- "jr '(’Oor)AM 28^8‘I
reel OOS ,rdt ’oxva -mtPNI S£!S*T
[gel LL *"b~ ‘*dt ’OMB'J -ьгРЫ OSSS* I
liel LL ’ “Л— Jr VooNlpon +еры SS^8‘1
1161 LL xdt ’0<4\4d ,-ePM 0SSS‘1
1161 LL "S.- dr ’OOIVJS
lie! 008 '7>— 'dt z(’O0K)B7»N
IW.i '161 LL 'dt ’(’Oon)Bll'I +sPM OS’5'8‘1
1161 LL it dr s(’Oojv)aqBN +EpM 08584
,881 008 ' It Jr ’ОЛХ
1861 008 *, и , t it* ,9dt 1Сочы)вэ
1161 OOS ‘"7><- dt ’оокча +ePM 2358’I-
ISS ‘88l OOS ’“b- 'Jr ‘o’lvea +sPN 0Z584
[86 '861 OOS *™7.- *dt 8OIVX +sPM 9158* S
[861 LL '’7,- Jr ToqsJBa
1881 LL ‘'Л- ‘"Jr ’ОЛЛ +8РЫ 5158*1
lesl OOS "'7.~ Jr slOsIVGr,T +8PM 0158*I
[861 008 "“Л- ,rdt ’OIVA
1161 00E*U ‘'“I.- dt s('Ooi0P9l'I
Ice 'sal LL ‘"л — 'Jr WlVO +sPN 0058*1
1861 LL 'dt "OIVA +sPM 1668*J
1681 LL ’’“Л- zdt 'JAW x
1861 UOS 'Ч- "J, ’ОЛ1ВЭ +ePM 0688"T
1681 60S "'“Л- '"Jr 8TO9IV8nT +ePM £888'1
1112 '0011 008 ч»л- ‘•’Jr STOsIVeA +ePM 1888*I
[161 008'LL •'“ь- ’’’Jr TOOR)B7BM
[861 008 ‘Ч- rJr s(soqN)o)
loel LL *'Ч- “J. EdA—!JB'J +ePM 0888*1
[681 LL ‘'Jr ’Wivs -rfiPM 92.88*1
1161 LL ‘"7.- ‘"Jr ’Ooltqd
1681 008 ‘"Л- tsdt “ААЮВМ-в
1У<Я ‘16l LL 'ltdt '(’ooKkin -tepNI 52.88* I
1861 LL '"л- ^’Jr ’ол\еэ +sPM 22.88* I
BdAj. -BdaxHif *BdA.i -eddimaj. ИОХ9<1ЭП И1ЯН(1Э£1’1£ rEBiandyi НОИ 1ЦЧН -doxBHiuMy wutr ‘иинейанэд miimn ninrU’
(эпнажгоКойи) BhnL-oBj,
Таблица 7Л (продолжение)
Длина волны генерации, мкм Антиватор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °K Литера- тура
1,3545 Nd3* KY(WOA 77,300 [93|
1,3550 Nd3* LiNbO3 300 (861
1,3560 Nd»* Y3Al6Ola 77 [271]
1,3565 Nd34 CaSc2O4 300 [488]
1,3572 Nd3* YgAl6Ola 300 [100 . 271]
1,3580 Nd3* Y2SiO5 77 [82]
1,3585 Nd3i CaFa—YFg 300 |90]
Y2SiO6 "Ч.-'Ч, 300 (821
1,3595 Nd3* LaFs 300 [88]
1,3600 Nd3* a-NaCaYF6 •A, 300 [89]
CaF2—YF3 77 [901
1,3644 Nd3* YA1O3 77 [931
1,3665 Nd3* SrAl4O7 300 [88, 96J
1,3670 Nd3* LaF3 ‘F4^.. 77 (88]
1,3675 Nd3* LaFs 300 [88]
CaAl4O7 77 [88, 95]
CcF3 77 [89]
1,3680 Nd3* SrAl.O, 77 [88. 96]
1,3690 Nd3* CeF3 300 [89]
1,3710 Nd3* CaA^O, 300 [88, 95]
1,3745 Nd3* LiNbOs 300 [89|
1,3755 Nd3* NaLa(MoO4)a 77 [97]
1,3780 Nd3* Pb\IoO4 77 [97]
1,3790 Nd3* SrMoO4 'F-:,-’ai4. 77 |97]
1,3840 Nd3* NaT.a(Afo()4)2 77 [97]
1,3849 Nd3* YA1OS 77 [93]
1,3870 Nd3* LiNbO3 300 |89]
CaSc2O4 77 [488]
1,3880 Nd3* CaVVO. 77 [S3]
1,3885 Nd3* CaW04 *F', 300 [931
1,4026 Nd3* YAlOg 77 [93]
1,5298 Er3* CaFa ** 4^4». 77 [14(5]
1,5308 Er3* CaF2** 44-*v. 77 ]!«.]
1,547 Er3* CaFa— YF3 77 [25, 106]
1,5500 Er3* CaAl4O7 44-4,'=. 77 [99]
1,5616 Er»* GdA103 4/«.->*<>/ 77 [291]
1,5815 Er3'*' CaAl4O7 77 [S3]
1,6* Ni2+ MnFa 77 [20, 113]
K\lnF3 »T2-.M2 77 [20]
1,61* Er3* Ca(NbOs\ 4'4. 77 [383]
1.6ИЗ Er3* LaF3 77 [289]
1,612 Er3* CaWO4 77 |391]
1,617 Er3* CaF, 4'.,, 77 [320]
226
Таблица 7.1. (продолжение)
Длина волны генерации, лргль Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °К Литера- тура
1,620 Ег3* Zr02—Er203 : Ho3* 77 [431|
ZrO2—Er2O3: Tu3* 77 [43Ц
1,623 №* MhF2 ”Г2-»3^ 77 [1131
1,636 Ni2* MgF. T2~M2 77 [ИЗ)
1,6449 Ег3* Y8AltO12: Yb3* ‘Л.,,-4/.-, 295 [147]
1,6452 Ег3* Y$Al6Ole 77 [128, 135]
1,6459 Ег3* Y8A15O12: Yb» 295 [128]
1,6525 Ег8+ Lu3AlbOi2 ’Л.,.-4/». 77 [14'4
1,6602 Ег3* y8aiso12 77 [128, 135]
1,6615 Ег3- YbgAlgOjg 77 [86, 486]
1,6630 Ег3* Lu3A1bO12 77 [443|
yaio8 300 [109, 110]
1.696 Ег3* CaF2 ** 77 [Ю8]
1,715 Ег3- CaF2 ** 77 [108]
1,726 Ег3* CaF2 ** 77 [108|
1,750 Со‘- MffF's 77 [ИЗ)
1,8035 Со3* Msn 4T2—^iT1 77 [И3|
1,821 Со3* KMgF, 4Т2-^Т1 77 [ИЗ]
1,833 Nda' Y3A150M )/7.,-5ц 293 [101]
1,8529 • Tu3* GdA103 77 [286]
1,8532 Tu3* LiNbQ, 8^4->8«6 77 [156|
1,8580 Tu3- a-NaCaErFc »Я4^3Я6 150 [1341
1,860 Tu3* CaF2—ErFs 3«4->3W6 77 [133]
1,861 Tu8* YAlOs: Cl’8* 3На-,Ч1е 77 [407]
1,865 Ni2’ MoF2 ‘T^ ls 20 [20, 113]
1,872 Tu3* ErA103 S"4-S"e 77 [225]
1,880 Tu3* 77 [128, 135]
1,8834 Tu3* y,ajbo12 77 [128, 135]
1,884 Tu3* y3ai5o18 77 [128, 135]
1,8845 Tu3 (l£r, I.n)A108 77 [424]
1,8850 Tu3‘ (Yb, Ег)3А1бО12 77 [86, 486]
1,8855 Tu3’ LusA16O12 77 [143]
1,8885 Tu3 x-MaCaErF6 >11^-41 e 150 [134]
1,896 Tu3* ZrO2—Er2O3 77 [431]
1,9* Tu3- CaFa** 77 [146]
1,9060 Tu3* CaMoO4: Ег3* 3П4->3//С 77 [24]
1,91 * Tu34 Ca(\b(>3)2 8/74-,з/7(1 77 [383]
1,911 Tu8’ CaWO4 8 Я4->3//n 77 [183, 392]
1,9115 Tu84 Ca\IoOd : Er3 3Я4 -3Яь 77 [21]
1,915 Ni-' MnF, »r2-.-> k 77 [20, 113]
1,916 Tu1’ CaWO. 77 [183, 392]
1,922 Л r- MnF2 8Л->’|£ 77 [20, 113]
1,1)29 \InF2 “1’2 -”Л2 85 [20, 113]
8*
227
Таблица 7.1 (продолжение)
Длина волны генерации, J4K.U Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °K Литера- тура
1,936 Tu8* Ег2О3 3Я4-^3ЯС 77 [149]
1,939 Ni2* MnF2 ®Гв- -»3Л3 85 [20, 1131
1,972 Tu3* SrF2 3w„ 77 [163]
1,99* Со2* Mgr, 47’2-»47’l 77 [113J
1,9925* Но3* GdAlQs sr,^r. 77 [297}
2,0* Tu3* yvo4 77 [413]
Но8* SrY4(SiO4)3O: Er:it, Tus+ 77 [130]
2,0010 Но3* (Er, Lu)A10e 77 [421]
2,0132 Та3* y3ai,oI2 77 [128, 135)
2,014 Tu8* Yi^Eri «AUOe sn,-^nc 85 [128]
2,019 Tu3* Y3AIbO12: Cr3+ =я4- -sHt 295 [128]
2,0195 Тп3* (Yb, Ег),А150и ’Я4-»Я0 77 [86, 486)
2,0240 Tu3* Lu3A15O12 w4- -SH, 77 [143]
2,030 Но3* CaF2—ErF3 77 [133]
2,0312 Но3* a-NaCaErF6 ll, -'V, 77 [134]
2,0318 Но3* CaF2—YFS 77 [333]
2,0345 Но3* ct-NaCaFrFe 150 [134]
2,0377 Но»* a-NaCaErFe 77 [134]
2,046 Но3* CaVVO4 77 [183, 390J
2,047 Но3* Ca(NM>3)2 77 [383]
2,05* Но3* NaLa(\IoO4)2 6'7-S'e 90 [406]
Но3* CaF2—(Er, Tu, Yb)F3 T7 100 [14]
Ni2* MgF2 4712—»47’1 77 [113]
2,0556 Но3* CaMo04: Er3* 5/7— 77 [21]
2,059 Но3* CaWO4 77 [183, 390)
2,060 Но3* CaY4(SiO4)3O: Er8*, Tu3* 6f7->5/s 77 [130, 429]
CaF2--(Er, Tu, Yb)F3 298 [111]
2,0654 Но3* Li(Y, Ei)F4:Tu3* V, 300 [132]
2,066 Но3* LiYF4 : Ei3* 6',-s'5 77 [131]
2,07» Но3* LaNbO4: Er8* Я0 |406]
2,0707 Но3* CaMoO4: Er3* Bz7 -> 77 [211
2,074 Но3* CaMoO4 Er3* “'7^% 77 [21|
2,0786 Ио3* LiNbO3 6Z7-»®Ze 77 [lab]
2,079 Но3* Ca6(PO4)sF: Cr« 77 [129, 130]
2,086 По3* Y3Fe6O13: Er3*, Tu3* 5Z7->57k 77 [138, 139]
Y3Ga5O12 3Z7 ^'S/e 77 [138. 139]
2,089 Но3* YaFe5U12: Er3*, Tu3* V, -57, 77 [138, 139]
2,090 Но3* HoF3 77 [346]
2,0914 По3* y3ai5o12 ve 77 [128, 135]
2,и917 По3* ^l,5^'r 1.48-^5^12 5', 77 [128, 135)
2,092 Но3* CaFa 77 [183|
2,0960 Но3* Yb3Al5OI2 6', -5'» 77 [422]
2,0975 По3* Y3A15O12 77 [128, 135]
228
Таблица 7.1 (окончание)
Длина волны генерации, мкл Активатор- ный ион Кристалл Лазерный переход Темпера- тура, °K Литера- тура
2,0979 Но3* Ч,-Ч. 77 [128, 135]
2,098 Но3* (Y. F.r)8Al8O18: W* 77 [223[
2,0982 Но3* (Y, Er)3AlfiOI2: Tu" 77 [1401
2,0990 Но3* (Y, Er)3Al:,O12:Tu’4 77 [415]
2,1 * Но3* CaF2—(Er, Tu, YbjF3 77 |1«J
2,1010 Ио®* (Yb. Er, Tu)3A15O12 77 [86, 486]
2,1020 Но3* EU3A15OI2 •V7 * -'ls 77 [143]
Lu3Al6Ola: Er3*, Tu3* 77 [143|
2,1070 Но3* Y8Fe6O12:Er»*, Tu3' 77 [138, 139]
2,114 Но3* YsGa5OI2 -s'8 77 [138, 139]
2,115 Но3* ZrO2 E I’gOg v,— 77 [431[
2,119 По3’ (Y, Er)AlOs: fu3 5'7-V8 300 11411
2,1205 Но3* ErAlOs -’Z7 —»-'18 77 [137]
2,121 Но3* Er2Os 115 [136]
2,1223 Но3* Y8Ai5O12 -4, 77 [128, 135]
2,1224 Но3* Ho3 Al 5O12 90 [520|
2,1227 Но3* (Y, Р.гЬЛ1,Оп:Ти* W* 85 [140]
(Y, Er)3Al„O12: Tus+ 7'T-. s/s 85 [HO]
2,123 Но* Yl,5Erj,48A15°12 ‘,/7 — 77 [128, 135]
(Y, Er)A103: Tu3* s/,-’78 300 [Ю7]
2,1285 Но3* (Y, Er)3Al6O12:Tu’+ 5л-^8 77 [415]
2,1288 Но3* (Y. Er)sAI,OJ2: Tu3+ 295 [140]
2,1294 Но3* Но»Л|,О12 •v7—6/s У0 [526]
2,13* Но3* (Y, Er)3Al6O1B: Tu3+ 300 [224]
2,165 СО2* ZnF2 77 [113, 117]
2,234 L®* CaF2 77 [333]
2,348 Тц=+ YA103: Cr®+ ®v4_»H5 300 [112]
2,349 Tu3* YAIO3 : Ci3* _ зц. 300 [H2|
2,35867 Dy"-+ CaF2 4,2—120 [40, 257]
2,3659 Dy2+ SrF2 77 [339]
2,407 IJ3+ SrF2 4Л>; 20—90 [341]
2,439 U3* CaF2 77 [335]
2,511 U®+ CaF2 4/..,->4ч 77 [334]
2,556 С3* BaF3 4,. 20 [342]
2,571 U3* CaF2 77 [334]
2,6* U3* CaF2 2 “*4 ^lt 4,2 [13]
2,613 из+ CaF2 77—300 [181
2,69* Ег3* CaF2—ErFs—TuF3 <-< 298 [114
2,7307 *** Ег3* CaF2—ErFs 300 [469]
2,9364*** Ег®* YgAlgOig 300 [490]
3,022 Ba(Y12CErfl 7)F8 G I I С [I 77 [470]
8.
Перспективы физики лазерных кристаллов
Если ранее спектроскопические исследования примесных кристаллических
веществ выявили возможности их использования в оптических квантовых
генераторах, то, в свою очередь, накопленный опыт по изучению параметров
их генерации вылился в новое спектроскопическое направление — спектро-
скопию стимулированного излучепия активированных кристаллов. В ком-
плексе с такими традиционными методами, как люминесцентный и абсорб-
ционный анализы, это новое спектроскопическое направление в настоящее
время широко применяется и для исследования природы разнообразных
явлений, протекающих в возбужденных активных средах, и вносит сущест-
венную помощь в решение такой важнейшей проблемы, как поиск новых
более эффективных генерирующих соединений. Приведенные в книге данные
со всей очевидностью свидетельствуют, что спектроскопия стимулированного
излучения внесла значительный вклад в раскрытие повых генерационных
возможностей и у известных лазерных кристаллов. Удельный вес этого вкла-
да па различных этапах почти 15-летнего развития физики кристаллических
ОКГ представлен па рис. 8.1.
Сведения о ежегодном количестве сиптезироваппых диэлектрических
активированных кристаллов, у которых был открыт эффект генерации за
период с 1960 по 1973 г., можно получить из рис. 8.1, а. При со-
ставлении диаграммы рис. 8.1, б учитывалось открытие эффекта генерации
на каждом отдельном индуцированном переходе, связывающем определен-
ную пару мультиплетов примесного иона в одной активной среде. Представ-
ленная на ней информация в большей степени характеризует достижения
Гис. K.I. Развитие исследований по спектроскопии лазерных кристаллов с 1ШЧ)
по 1973 г.
и — число кристаллов с лазерным излучением;
б — с учетом аффекта генерации на каждом индуцированном переходе;
< — ловпый виллц спектроскопии стимулированного излучения
230
физики кристаллических ОКГ, поскольку эти данные обусловлены резуль-
татами комплексных спектроскопических и генерационных исследовании
как новых, так и известных лазерных кристаллов. Если теперь «вычесть»
первую диаграмму из второй, то можно получить новую диаграмму, времен-
ной ход которой будет уже «в чистом виде» отображать вклад спектроскопии
стимулированного излучения. Такая диаграмма показана на рис. 8.1, в.
Таким образом, приведенные данные красноречиво показывают, что это новое
спектроскопическое направление в значительной степени способствовало
прогрессу физики кристаллических ОКГ, причем вклад его с каждым готом,
особенно с 1965 г., становится все весомее1.
Вернемся вповь к рис. 8.1, а, который также показывает, что всю историю
поиска лазерных кристаллов можно условно разбить па три периола. Пер-
вый, продолжавшийся с 1960 по 1964 г., был периодом накопления сведений
о свойствах стимулированного излучения активированных кристаллов.
Второй период (1964—1970 гг.) характеризуется тенденциями, которые
в значительной степени обусловливались и открывшимися практически без-
граничными возможностями применения кристаллических ОКГ в пауке и
технике наряду с другими типами лазеров. Возникшая в то время незримая
подхлестывающая дискуссия (весьма полезная) о сравнительной перспек-
тивности тех или ипых типов квантовых генераторов в число важнейших
проблем выдвинула проблему коэффициента полезного действия. В эти годы
было создано большое число сенсибилизированных соединений (второй пик
на рис. 8.1, а и б) и смешанных разупорядочепыых систем, использование
которых в ОКГ позволило существенно повысить их эффективность. В сле-
дующем, третьем, периоде, когда сфера применения для каждого типа ла-
зеров была уже более или меиее определена и острота конкуренции между
ними ослабла, значительное количество исследований, в толт числе и поис-
ковых, было направлено на более углубленное изучение физики процессов,
обусловливающих стимулированное излучение. На уровне элементарных
актов стали пересматриваться и уточняться наши представления и о процес-
сах передачи энергии возбуждения между ионами-коактиваторами, и о про-
цессах концентрационного тушения. Повысился интерес исследователей как
теоретиков, так и экспериментаторов и к проблеме электрон-фонопиого взаи-
модействия и таким его проявлениям, как температурное уширение и сдвиг
бесфононных линий, электронно-колебательная структура спектров и мпого-
фононные безызлучательные переходы, играющие первостепенную роль
в формировании спектральных и кинетических характеристик кристалличе-
ских ОКГ. Все это в конечном итоге способствовало тому, что от разрознен-
ных исследовапий первого периода мы сейчас перешли к направленному
поиску как новых лазерных кристаллов с требуемыми свойствами, так и
более полной реализации их «спектроскопического потенциала» путем со-
здания новых типов кристаллических ОКГ.
В ближайшие годы, по-видимому, следует ожидать интенсивных поиско-
вых исследований лазерных кристаллов, способных эффективно генери-
ровать при 300° К как в УФ-, так и в видимом диапазоне оптического спек-
тра, а также и в ИК-области, особенно в области длин волн от 2 до 5 мкм.
Последняя цифра свидетельствует о том, что в число кандидатов лазерных
сред должны будут войти кристаллические соединения с пенротяжепным
фононным спектром (видимо, не более ~ 200 см-1). Имеются все основания
также считать, что в ближайшее время следует ожидать решение проблемы
«смешанного граната». На это указывают многочисленные обнадеживающие
результаты, полученные разными группами исследователей как у нас в стра-
не [416, 504, 506, 520, 521, 529], так и за рубежом [522, 523]. В качестве при-
мера, иллюстрирующего возможности создания многоцептротюго разупоря-
доченного кристалла со структурой типа YgAlbOto, па рис. 8.2 приведены
1 В дополнение к данным рис. 8.1 в 1974 г., по неокончательным сведениям, эффект гене-
рации был обнаружен у 21 кристалла с ТВ-нонами.
231
Рис. 8.2. Спектры стимулированного излучения (переход кристаллов
с ионами Nd3+ со структурой типа Y3A16O12 [524]
Т ?7 и 300° К, схема обычного ОКГ. Реперная линия ХряЛ0 561 А
спектры стимулированного излучения (4.F»/2 11 300° К) Девяти
кристаллов со структурой граната с примесью ионов Nd8+ (подроб-
нее см. табл. 5.1). Как показывают исследования [416, 504, 506, 520—524],
некоторые из этих соединений могут образовывать между собой твердые
растворы и при этом практически без существенных изменений сохранять
физические свойства кристалла Y3A15O12. Здесь также необходимо упомянуть
тот важный для поиска новых лазерных кристаллов факт, что трехподреше-
точиая структура этих соединений позволяет вводить в себя, с образованием
232
обширного ряда гранатов, ионы элементов практически всех групп Периоди-
ческой таблицы. Учитывая уже полученные в этой области результаты и
высокие темпы исследований с этой уникальной кристаллической структу-
рой и свойствами, можно с уверенностью ожидать, что гранаты в физике
лазерных кристаллов и спектроскопии активирован! ых сред сыграют такую
же позитивную роль, какую они, например, сыграли в физике магнетизма.
Образно говоря, первые страницы повой главы кристаллофизики —«физики
лазерных гранатов»— уже начали заполняться.
В связи с развитием интегральной оптики в число актуальных проблем
физики активированных кристаллов bobimh задачи, связанные с поиском
и исследованием высококонцентрированных лазерных соединений. Уже
известен большой ряд лазерных сред (IloF3, NdP^Ojj. PrCJ3. РгВг3, LiNdP4OJ2,
Но3А15О12. LiHoFj и LiErF4)1. в которых генерирующие ионы являются
основными компонентами кристаллической решетки (самоактивированпые
лазерные кристаллы). Естественно, что при изучении этих специфических
соединений па такие явления, как миграция возбуждения и концентрацион-
ное тушение люминесценции, придется обратить особое внимание. Не три-
виальными здесь также будут условия возбуждения и исследования люми-
несценции и стимулированного излучения. Для достижения дальнейшего
прогресса в поиске высококонцентрированных лазерных кристаллов, так
же как и новых эффективных гранатов, как всегда, но последняя роль будет
принадлежать кристаллохимии и технологии.
Перечислим теперь основные задачи, на решение которых в настоящее
время пацелена спектроскопия стимулированного излучения активирован-
ных кристаллов 14, 5, 271], вносящая, как следует из приведенного в настоя-
щей книге материала, ощутимый вклад в общее развитие физики твердо-
тельных лазеров. Главнейшими среди них являются:
1. Поиск новых активированных кристаллов, способных проявлять
эффект стимулированного излучения.
2. Поиск новых рабочих схем и принципов возбуждения кристалличе-
ских ОКГ.
3. Поиск новых каналов и более эффективных способов возбуждения сти-
мулированного излучения как новых, так и известных лазерных кристаллов.
4. Точное измерение частоты индуцированных переходов.
5. Исследование в широком интервале температур связи основного пара-
метра генерации — порш а возбуждения лазерной среды — с важнейшими
се спектроскопическими характеристиками.
(>. Изучение температурного поведения индуцированных переходов (здесь
особенно интересны механизмы переключения и возгорания каналов генерации).
7. Анализ процессов передачи энергии между разноименными примес-
ными нонами, играющих важную роль как в миграции поглощенной энер-
гии по возбужденным состояниям кристалла, так и в явлениях сенсибили-
зации и тушения люминесценции.
Как свидетельствует опыт последних лет, немаловажное значение имеет
использование методов спектроскопии стимулированного излучения;
1. В комплексных спектроскопических исследованиях таких проявлений
электрон-фонопного взаимодействия, как температурный сдвиг и уширение
электронных линий и температурное изменение вероятности безызлуча-
тельных переходов.
2. В комплексном спектроскопическом анализе по установлению точной
схемы кристаллического расщепления мультиплетов актива горных ионов
в лазерных кристаллах.
Успешное решение перечисленных выше задач, особенно двух последних,
будет также зависеть и от дальнейшего развития теоретической спектроско-
пии активированных кристаллов.
Лазерное излучение у трех последних кристаллов было обнаружено П. П. Фоофило-
выы и его сотрудниками [526, 545].
233
Литература
1. 1. Einstein. Strahluugs-Emission-Absorption nach dor Quantenteoric.— VerhandL
Dtsch. Phy?. Ges., 1916, 18, 318—323.
2. II. Г. Басов, A. M. Прохоров. Применение молекулярных пучков для радиоспек-
т роско дичее кого изучения вращательных спектров молекул.— Ж. эксперим. и тсор.
физ., 1954, 27, 431—438.
3. J. Р. Gordon. И. J. Zeiger, С. II. Townes. Molecular microwave oscillator and new
hyperfine structure in the micro wave spectrum of NH3.— Phys. Rev., 1954, 95, 282—
284.
4. 1. A. Kaminskii. Stimulated emission spectroscopy: A review.— Opto-Electronics,
1971, 3, 19—35.
5. -I. А. Каминский. Последование спектроскопических характеристик в эксперимен-
тах но стимулированному излучению.— В сб. «Спектроскопия кристаллов». Л.,
«Наука», 1973, стр. 70—93.
6. 1. А. Каминский, В.В.Осико. Неорганические лазерные материалы с ионной
структурой.— Изв. АП СССР, сер. неорган. материалы, 1965, 1, 2049—2087.
7. А. А. Каминский, В.В.Осико. Неорганические лазерные материалы с ионной
структурой.— Изв. АП СССР, сер. неорган. материалы, 1967, 3, 417—463.
8. А. А. Каминский, В.В.Осико. Неорганические лазерные материалы с ионной
структурой, III. Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1970, 6, 629—696.
9. J. Е. Gcusic, II. М. Marcos, L. G. Van Uitert. Laser oscillations in Nd-doped yttrium
aluminum, vttrium gallium and gadolinium garnets.— Appl. Phys. Lett., 1964, 4,
182—184,
10. X. С. Богдасаров, А. А. Каминский. YA1O3 с примесью иоиов TR3+- как активная
среда для ОКГ.— Ппсьма в ЖЭТФ, 1969, 9, 501 -502.
11. .1. L. Schawlow. С. И. Townes. Infrared and optical masers.— Phys. Rev., 1958,
112, 1940—1949.
12. T. H. Malman. Stimulated optical radiation in ruby.— Nature, 1960, 187, 493—494.
13. P. P. Sorokin. M. J. Stevenson. Stimulated infrared emission from tri valent uranium.—
Phys. Rev. Lett., 1960, 5, 557—559.
14. P. P. Sorokin, M. J. Stevenson. Solid-state optical maser using divalent samarium
in calcium fluoride.— IBM J, Res. Developm., 1961, 5, 56—58.
15. Л. H. Галкин, П. П. Феофилов. Люминесценция трсхвалептпого урана.— Докл.
АП СССР, 1957, 114, 745—747.
16. II. П. Феофилов. Поглощение и люминесценция двухвалентных ионов редких зе-
мель в кристаллах искусственного и природного флюорита.— Оптика и спектро-
скопия, 1956, 1, 992—999.
17, L. F. Johnson, К. Nassau. Infrared fluorescence and stimulated emission of Nd3+ in
CaWO4.— Proc. IRE, 1961, 49, 1704—1706.
18. G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yartv, IP’. A. Hargreaves. Excitation,
relaxation and continuous maser action in the 2, 613 — micron transition of CaF2:
U3+_— Phys. Rev. Lett., 1962, 8, 269—272.
19. F. J. McClung. R. W. Hellwarth. Giant optical pulsations from ruby.—J. Appl.
Phys., 1962, 33, 828—829.
20. L. F. Johnson, R. E. Dietz, H. J. Guggenheim. Optical maser oscillations from Ni2+
in Mgl?2 involving simultaneous emission of phonons.— Phys. Rev. Lett., 1963, 11,
318—320.
21. L. F. Johnson, L. G. Van Uitert, J. J. Rubin, R. A. Thomas. Energy transfer from
Er3+ to Tm3+ and Ho3+ ions in crystals.— Phys. Rev., 1964, 133A, 494—498.
22. IO. К. Воронъко, -1. А. Каминский, В. В. Осико, А. М. Прохоров. Новым тип кри-
сталлов для ОКГ с оптическим возбуждением.— Изв. АН СССР, сер. неорган. ма-
тер., 1966, 2, 1161—1170.
23. Y. С. Богдасаров, 10. К. Воронъко, А. А. Каминский, В. В. Осико, А. М. Про-
хоров. Индуцированное излучение кристаллов нттрофлюорита с Nd3+ при комнатной
температуре.— Кристаллография, 1965, 10, 746—747.
24. А. .1. Каминский. О высокотемпературных эффектах, наблюденных в режиме ипду-
цированиого излучения на кристаллах CaF2 и LaFs, активированных Nd3+.— Письма
в ЖЭТФ, 1967, 6, 615—619.
234
25. А. А. Каминский. Каскадные рабочие схемы ОК Г на основе активированных кри-
сталлов.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1971, 7, 904—907.
26. А. А. Каминский. ОКГ с комбинированной активной средой.— Письма в ЖЭТФ
1968, 7, 260—262.
27. А. А. Каминский. Оптический квантовый генератор с комбинированной активной
средой. Докл. АН СССР, 1968, 180, 59—62.
28. А. А. Каминский. О методике исследования авторезонапсной передачи энергии
в активированных средах для ОКГ.— Ж. экспертш. п теор. физ., 1968, 54, 1659—
1674.
29. L. G. DeShazer. An investigation of ionic cross relaxation by a quantum electronics
technique.— In «Optical properties of ions in crystals», H. M. Crosswhitc and H. W.
Moos (Eds.). N. Y., Interscience, 1967, p. 507—518.
30. L. G. DeShazer, E. A. Maunders. Spectral control of laser oscillations by secondary
light sources.— IEEE J. Quantum Electronics, 1968, QE-4, 642—644.
31. L. F. Johnson, II. J. Guggenheim. Infrared-pumped visible laser.— Арр]. Phys
Lett., 1971, 19, 44-47.
32. А. А. Каминский. Высокотемпературные спектроскопические исследования инду-
цированного излучения ОКГ иа основе кристаллов и стекол, активированных попами
Nd3*. Ж. экспервм. и теор. физ., 1968, 54, 727—750.
33. В. А. Сычугов, Г. П. Шипуло. Температурные исследования кристаллов ИАГ:
Nd3*. Физика твердого тола, 1968, 10, 2821—2824.
34. .1. Л. Kaminskii. High-temperature spectroscopic investigation of stimulated emission
from lasers based on crystals, activated with Nd3* ions.— Phys. Stat. Sol. (a), 1970
1, 573—589.
3-5 . В. И. Кравченко, M. С. Соскин. Проблема частотной модуляции излучения твердо-
тельных лазеров и экспериментальное осуществление сканирования частоты руби-
нового и неодимового ОКГ в процессе генерации.— В сб. «Квантовая электроника».
Киев, «Паукова думка», 1969, № 3, стр. 27—38.
36. А- Л. Камипский. О новом высокотемпературном индуцированном переходе ОКГ
на основе кристаллов SrF2—Nd3*.— Изв. АН СССР, сер. иеоргаи. материалы, 1969,
5, 615—616.
37. Д. Н. Вылегжанин, А. А. Каминский. Исследование проявлений электрон-фонои-
ного взаимодействия в кристалле LaF3—Nds+.— Ж. эксперим. п теор. физ., 1972
62, 685—700.
38. И. С. Андриеш, В. Я. Гамурарь, Д. Н. Вылегжанин, А. А. Каминский, С. И.
Клокишнер, Ю. Е. Перлин. Электрон-фононное взаимодействие в Y3A15O12—Nd3*.—
Физика твердого тела, 1972, 14, 2967—2979.
39. IO. К. Воронько, В. В. Осико, А. М. Прохоров, И. А. Щербаков. Некоторые вопросы
спектроскопии лазерных кристаллов с ионной структурой.— В сб. «Спектроскопия
лазерных кристаллов с ионной структурой». М., «Наука», 1972, стр. 3—30.
40. Z. J. Kiss, В. С. Duncan. Pulsed and continuous optical maser action in CaF2 : Dy2+.—
Proc. IRE, 1962, 50, 1531—1532.
41. L. F. Johnson. Continuous operation of the CaF2 : Dy2* optical maser.— Proc. IRE
1962, 50, 1691—1692.
42. A. Yariv. Continuous operation of a CaF2 : Dy8* optical maser.— Proc. IRE, 1962,
50, 1699—1700.
43. П. П. Феофилов. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов.
М., Физматгиз, 1959.
44. Л. Л. Каплянский. Влияние упругой деформации одноосного сжатия и растяжения
кристаллов на спектры локальных анизотропных центров в кубической решетке. I,—
Олтпка и спектроскопия, 1959, 7, 677—690.
45. 10. К. Воронько, А. А. Каминский, В. В. Осико. Анализ оптических снектров кри-
сталлов CaF2—Nd3* (тип I).— Ж. эксперим. и теор. физ., 1966, 49, 420—428.
[ 46. G. Н. Dieke, Н. М. Crosswhite. The spectra of the doubly and triply ionized rare
earths.— Appl. Optics, 1963, 2, 675—686.
47. G. II. Dieke. Spectroscopic observations on maser materials.— In «Advances in quan-
tum electronics». J. R. Singer (Ed.) N. Y., Columbia Univ. Press., 1961, p. 164—186.
48. Б. П. Захарченя, А. Я. Рыскин. Эффект Зеемана в спектре поглощения и люминес-
цепцни кристаллов CaF2—Sm8* и SrFs—Sm2*.— Оптика и спектроскопия, 1962,
13, 875-877.
49. М. J. Weber. Probabilities for radiative and nonradiative decay of Er3* in LaF3.—
Phys. Rev., 1967, 157, 262—272.
50. M. J. Weber. Radiative and multiphonon relaxation of rare-earth ions in Y2O3.— Phys.
Rev., 1968, 171, 283—291.
51. L. A. Riseberg, H. W. Moos. Multiphonon orbit-lattice relaxation of excited states
of rare-earth ions in crystals.— Phys. Rev., 1968, 174, 429—438.
52. L. A. Riseberg, H. W. Moos. Multiphonon orbit-lattice relaxation in LaBr3. LaCL
and LaF3.— Phys. Rev. Lett., 1967, 19, 1423—1426.
53. L. A. Riseberg, H. W. Moos, W. D. Partlow. Multiphonon relaxation in laser mate-
rials and application to the design] of quantum electronic devices.— IEEE J. Quan-
tum Electronics, 1968, QE-4, 609—612.
235
54. К. К. Ребиче. Элементарная теория колебательной структуры спектров примесных
центров кристаллов. М., «Наука», 1968.
55. D. Е. McCumbee. Theory of phonon-terminated optical masers.— Phys. Rev., 1964,
134A. 299—306.
56. I). L. Dexter. A theory of sensitized luminescence in solids.— J. Chem. Phys., 1953,
21, 836—850.
57. Th. Forster. Expcrimentclle und theoretische Untcrsuchung des zwischenmolekularen
Ubergangs von Elektronenanregungscnergie.— Z. Naturforsch., 1949, 4a, 321—327.
58. M. Д. Галанин. It вопросу о влиянии концентрации на люминесценцию растворов.—
ЯС. аксисрпм. и теор. физ., 1955, 28, 485—495.
59. 10. Е. Перлин. Современные методы теории многофононных процессов.— Усп. физ.
наук, 1963, 80, 553—595.
60. Методы расчета оптических квантовых генераторов. Сборник под ред. Б. И. Степа-
нова. Минск, «Наука и техника», 1966.
61. М. А. Елъяшевич. Спектры редких земель. М., Гостехиздат, 1953.
62. П. П. Феофилов. Лпиейчатая люминесценция активированных кристаллов (редко-
земельные ноны в монокристаллах MeF2).— Пзв. АН СССР, сер. физ., 1962, 26,
435—449.
63. Р. Р. Feofilov. Luminescence of tri- and bivalent ions of the rare earths in crystals
of fluorite type.— Acta phys. polon., 1964, 26, 331—343.
64. Л. А. Каминский, В.В.Осико, IO. К. Воронъко. Пятикомнонентный фторид —
новый лазерный материал.— Кристаллография, 1968, 13, 332.
65. Л. A. Kaminskii, Y. Е- Lapsker, В. Р. Sobolev. Induced emission of NaCaCeFe : Nd3+
at room temperature. - Phys. Stat. Sol., 1967, 23, К5—K7.
fi6 . -V. С. Богдасаров, .1. .4. Каминский, Б. П. Соболев. Оптический квантовый генератор
на основе кубических кристаллов 5NaF«9YF3—Nd3+.— Кристаллография, 1968,
13, 900—9U1.
67. А. М. Морозов, М. Н. Толстой, П. П. Феофилов, В. Н. Шаповалов. Люминесцен-
ция и стимулированное излучение неодима в кристаллах молибдата лантана — нат-
рия.— Оптика и спектроскопия. 1967, 22, 414—419.
68. Г. М. Зверев, Г. Я. Колодный. Индуцированное излучение и спектроскопические
исследования монокристаллов двойного молибдата лантана — натрия с примесью
неодима.— Ж. экснерпм. и теор. физ., 1967, 52, 337—341.
69. A Yariv, J. Р. Gordon. The laser.— Proc. IEEE, 1963, 51, 4—29.
70. А. А. Мак, Ю. А. Ананьев, Б. А. Ермаков. Твердотельные оптические квантовые
генераторы.— Усп. физ. наук, 1967, 92, 373—426.
71. В. М. Файн, Я. II. Ханин. Квантовая радиофизика. М., «Сов. радио», 1965.
72. В. DiBartolo. Optical interaction in solids. N. Y., J. Wiley and Sobs, 1968.
73. А. Л. Микаэлян, М.Л. Тер-Микаелян, 10. Г. Турков. Оптические квантовые гене-
раторы на твердом теле. М., «Сов. радио», 1967.
74. Е. Ф. Ищенко, IO. М. Клинков. Оптические квантовые генераторы. М., «Сов. радио»,
1968.
75. R. Solomon, L. Mueller. Stimulated emission at 5985 A from Pr3* in LaF3.— Appl.
Phys. Lett., 1963, 3, 135—137.
76. F. Varsanyi. Surface lasers.— Appl. Phys. Lett., 1971, 19, 169—171.
77. 1. A. Kaminskii, P. V. Klevtsov, L. Li, A. A. Pavlyuk. Laser —» а/вд and
4/ls,ttransitions in KY(W04)2 : Nd8+.—IEEE J. Quantum Electronics, 1972,
QE-8, 457—458.
78. L. F. Johnson, R. A. Thomas. Maser oscillations at 0,9 and 1,35 microns in CaW04:
: Nd3+.— Phys. Rev., 1963, 131, 2038—2045.
79. M. Birnbaum. I. W. Tucker. Nd—YALO oscillation at 0,93 цт at 300° K.— IEEE
.1. Quantum Electronics, 1973, QE-9, 46.
8(i. U W. Wallace, S. E. Harris. Oscillation and doubling of the 0,946 p line in Nd3*:
: YAG.—Appl. Phys. Lett., 1969, 15, 111—112.
81. 1/. Birnbaum, A. W. Tucker, P. J. Pomphrey. New Nd : YAG laser transition «Л/,—*
— IEEE J. Quantum Electronics, 1972, QE-8, 501.
82. X. С. Богдасаров, А. А. Каминский, A. M. Кеворков, A. M. Прохоров, С. Э. Сар-
кисов T. А. Тевосян. Лазерные свойства кристалла Y2SiO6—Nd3* при излучении на
переходах 4Fs/e -> V„,s и 4F3/s -> 4/Ю|У— Докл. АН СССР, 1973, 212, 1326—1327.
83. II. Р. Jenssen,' D. Castleberry, D.Gabbe, A. Linz. Stimulated emission at 5445 A
io Th®* : YLF. Digest of technical papers CLEA 1973 IEEE/OSA. Washington, May-
Juno 1973, p. 47.
81. II. P. Weber, T. C. Damen, H. G. Danlelmeyer, В. C. Tofield. Nd-ultraphosphate
laser.— Appl. Phys. Lett., 1973, 22, 534—536.
85. 1. А. Каминский, А. А. Павлюк, П. В. Клевцов. Спектроскопические свойства мо-
нокристаллов К Y(MoO4)2. активированных нонами Nd3*.— Оптика и спектроскопия,
1970, 28, 292—296.
86. Y. С. Багдасаров, Г. А. Богомолова, Д. Н. Вылегжанин, А. А. Каминский, А. М.
Кеворков, А. Г. Петросян, А. М. Прохоров. Люминесценция и стимулированное
излучение ионов Yb8* в алюминиевых гранатах.— Докл. АН СССР, 1974, 216,
1247—1249.
236
87. А. Я. Забокрицкий, А.Д. Мануилъский, С. Г. Одулов, М. С. Соскин. Генерация
Nd3* в кристаллах н стеклах на длине волны 1,3 мкм и одновременная генерация на
длинах волн 1,06 и 1,3 мкм.— Укр. флз. ж., 1972, 17, 501—503.
88. А. А. Каминский, С. Э. Саркисов, X. С. Багдасаров. Исследование стимулирован-
ного излучения ионов Nd3* в кристаллах на переходе *Fs.a —» 4713^. II.— Изв. АН
СССР, сер. неорган. материалы, 1973, 9, 509—511.
89. .4. А. Каминский, С. Э. Саркисов. Исследование стимулированного излучения
ионов Nd8* в кристаллах на переходе 4F3js-* 4/13/а. I.— Изв. АН СССР, сер. иеор-
ган. материалы, 1973, 9, 505—508.
'90 . В. И. Александров, А. А. Каминский, Г. В. Максимова, А. М. Прохоров, С. Э. Сар-
кисов, А. А. Соболь, В. М. Татаринцев. Исследование стимулированного излучения
ионов Nd3* в кристаллах на переходе 4^в—— Докл. АН СССР, 1973, 211,
567—570,
91. .4. А. Каминский, С. Э. Саркисов, К. Б. Сейранян, Б. П. Соболев. Стимулирован-
ное излучение ионов Nd8* в SrF2—GdF3.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы,
1973, 9, 340.
"92 . А. А. Каминский. О возможности исследования «штарковскои» структуры спектров
ионов TR3* в разупорядоченных фторидных кристаллических системах.— Ж. экс-
иерим. п теор. физ., 1970, 58, 407—419.
S3. A. A. Kaminskii, S. Е. Sarkisov, L. Li. Investigation of stimulated emission in the
4Fa, —» *IU. transition of Nd3+ ions in crystals (III).— Phys. Stat. Sol. (a), 1973,
15, K141—K144.
94. .1. А. Каминский, П. В. Клевцов, Л. Ли, А. А. Павлюк. Спектроскопические н ге-
нерационные исследования нового лазерного кристалла KY(WO4)2—Nd3+.— Изв.
АН СССР, сер. неорган. материалы, 1972, 8, 2153—2163.
95. .1. М. Кеворков, .1. А. Каминский, X. С. Богдасаров, Т. А. Тевосян, С. Э. Сарки-
сов. Спектроскопические свойства кристаллов СаА14О7—Nd3*.— Изв. АН СССР,
сер. неорган. материалы, 1973, 9, 161.
96. .4. М. Кеворков, Л. А. Каминский, X. С. Богдасаров, Т.А. Тевосян, С. Э. Сарки-
сов. Спектроскопические свойства кристаллов SrAl4O7—Nd3*.— Изв. АН СССР,
сер. неорган. материалы, 1973, 9, 1839—1840.
97. .1. А. Каминский, С. Э. Саркисов. Исследование стимулированного излучения
ионов Nd3* в кристаллах па переходе 4ГЯуг —* 4А3/г- IV.— Квантовая электроника,
1973, № 3, 106—108.
98. G. A. Massey, J. М. Yarborough. Hitli average power operation and nonlinear
optical generation with the Nd : YAIO3 laser.— Appl. Phys. Lett., 1971, 18, 576 -579.
99. R. G. Smith. New room temperature cw laser transition in YA1G : Nd —IEEE J. Quan-
tum Electronics, 1968, QE-4, 505—506.
100. U.DeSerno, D.Ross, G. Zeidler. Quasicontinuous giant pulse emission of 4F3/B —•
—» 47uys transition at 1,32 jim in YAG-Nd3*.— Phys. Lett., 1968, 28A, 422—423.
101. R. W. Wallace. Oscillation of the 1, 833 p line in Nd3* : YAG.—IEEE J. Quantum
Electronics, 1971, QE-7, 203—204.
102. IO. К. Воронъко, А. А. Каминский, В. В. Осико, А. М. Прохоров. Индуцированное
излучение Но3* в CaF2, L — 5512 А,—Письма в ЖЭТФ, 1965, 1, №1, 5—9.
103. L. F. Johnson, Н. J. Guggenheim. New laser lines in the visible from Er3* ions in
BaYaF8.— Appl. Phys. Lett., 1972, 20, 474—476.
104. E. P. Chicklis, C. S. Nairaan, A. Linz. Stimulated emission at 0,85 jim in Er3* :
: YLF. Digest of technical papers VII Internet. Quantum Electronics Conf., Montreal,
May-June 1972, p. 17.
105. Yu. K. Voronko, V. A. Sychugov. The stimulated emission of Er3* ions in CaF2 at
= 8456 A and X2 = 8548 A.— Phys. Stat. Sol., 1968, 25, K119—K121.
106. А. А. Каминский. Спектроскопические исследования стимулированного излучения
кристаллов CaF2—YF3, активированных ионами Егэ*.— Оптика и спектроскопия,
1971, 31, 938—943.
107. М. Weber, М. Bass, Т. Varitimos, D.Bua. Laser action from Ho3*, Er3* and Tm3*
in YA1O3.—IEEE J. Quantum Electronics, 1973, QE-9, 1079-1086.
108. Ю. К. Воронъко, Г. M. Зверев, А. М. Прохоров. Индуцированное излучение ионов
Ег3* в CaF2 — Ж. эксперим. и теор. физ., 1965, 48, 1529—1532.
109. М. J. Weber, М. Bass, G. A. DeMars. Laser action and spectroscopic properties of Er3*
in YAK),.— J. Appl. Phys., 1971, 42, 301—305.
110. M.J. Weber, M. Bass, G. A. DeMars, K. Andringa, R. R. Monchamp. Stimulated
emission at 1,663 p from Er3* ions in YALO3.— IEEE J. Quantum Electronics., 1970,
QE-6, 654.
111. M. Robinson, D. P. Devor. Thermal switching of laser emission of Er34- at 2,69 p and
Tm3* at 1,86 p in mixed crystals of CaF, : ErF3 : TmF3.— Appl. Phys. Lett., 1967,
10, 167—170.
112. L. №. Hobrock, L. G. DeShazer, W. F. Krupke, G. Л. Keig, D. E. Witter. Four-
level operation of Tm : Cr : YA1O3 laser at 2,35 p.— In «Digest of technical papers
VII Internal. Quantum Electronics Conf.». Montreal, 1972, p. 15—16.
113. L. F. Johnson, H. J. Guggenheim, R. A. Thomas. Phonon-terminated optical masers.—
Phys. Rev., 1966. 149, 179—185.
237
114. L. F. Johnson, H. J. Guggenheim. Phonon-terminated coherent emission from V2+
ions in MgF2.— J- Appl. Phys. 1967, 38, 4837—4839.
115. L. F. Johnson, R. E. Dietz, H. J. Guggenheim. Exchange splitting of the ground state
of Ni~* ions in antiferromagnetic MnF2, KMnF3 and RbMnF3.— Phys. Rev. Lett.,
1966, 17, 13- 15.
116. A. R. German, A. Kiri, H. Guggenheim. Stimulated emission from PrCl3.— Appl.
Phys. Lett., 1973, 22, 87—89.
117. L. F. Johnson, R E. Dietz, H. J. Guggenheim. Spontaneous and stimulated emission
from Co2+ ions in MgFa and ZnF2.— Appl. Phys. Lett., 1964, 5, 21—22.
118. Ю. С. Вагин, В. M. Марченко, А. М. Проторов. О спектре лазера на электранпо-
колсбательиых переходах в кристалле CaF2 : Sm2+.— Ж. эксперим. и теор. физ.,
1968, 55, 1717—1726.
119. К. К. Ребане, О.И.Силъд. К теории индуцированных переходов в электровно-
колебательпых полосах.— Тр. Ин-та физ. и астрой. АН ЭССР, 1963, 23, 18—21.
120. У. Tanabe, S. Sugano. On the absorption spectra of complex ions. 1.— J. Phys. Soc.
Japan, 1954, 9, 753—766.
121. Y. Tanabe, S. Sugano* On the absorption spectra of complex ions. II.— J. Phys. hoc.
Japan, 1954, 9, 766—779.
122. E. J. Woodbury, W. K. Ng. Ruby laser operation in the near 1Д.— Proc. IRE, 1962,
50, 2367.
123. Труды I Всесоюзного семинара по «Передаче энергии в конденсированных средах».
Ереван, изд-во АН АрмССР, 1970.
124. И. F. Ivey. Sensitized luminescence and its application in laser materials. Proc. In-
ternal. Conf, luminescence. Budapest, 1966, p. 2027—2049.
125. M. H. Толстой. Безызлучательная передача энергии между редкоземельными иона-
ми в кристаллах и стеклах.— В сб. «Спектроскопия кристаллов». М., «Наука», 1970,
стр. 124—135.
126. 7,. J. Kiss. R. С. Duncan. Cross-pumped Cr8*—Nd3* : YAG laser system.— Appl.
Phys. Lett., 1964, 5, 200—202.
127. Al. Bass, M. J. Weber. Nd, Cr—YA1O3 laser tailored for high-energy ^-switched ope-
ration.— Appl. Phys. Lett., 1970, 17, 395—398.
128. L. F. Johnson, J. E. Geusic, L. G. Van Uitert. Coherent oscillations from Tm3*, Бо3+,
Yb3+ and Er84- ions in yttrium aluminum garnet.— Appl. Phys. Lett., 1965, 7, 127—
128.
129. R. H. Hopkins, R. G. Seidenst/icker. Redistribution of holmium and chromium during
Czochralski growth of fluorapatite.— J. Crystal Growth, 1971, 11, 97—98.
130. A. В. Steinbruegge, T. Hennmgsen, R. H. Hopkins, R. Mazelsky, N. T. Melamed,
E. P. Riedel, G. W. Roland. Laser properties of Nd3* and Ho3* doped crystals with
the apatite structure.— Appl. Optics, 1972, 11, 999—1012.
131. R. L. Remski, L. T. James, К. H. Gooen, B. DiBartolo, A. Linz. Pulsed laser action
in LiYF4 : Er3*, Ho8* at 77° К. — IEEE J. Quantum Electronics, 1969, QE-5, 214.
132. E. P. Chikels, C. S. Nairnan, R. C. Folweiler, J. C. Doherty. Stimulated emission
in multiply doped Ho3* : YLF and YAG-a comparison.— IEEE. J. Quantum Electro-
nics, 1972, QE-8, 225—230.
133. Al. В. Дмитрук, А. А. Каминский, В. В. Осико, М. М. Фурсиков. Сенсибилизация
в ОКГ па основе CaF2—ErF3—Но3*.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы,
1967, 3, 579—581.
134. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, Б. Л. Соболев. Индуцированное излучение ОКГ
па основе кристаллов cc NaCaErFe—По3* и cc-NaCaErFe—Tu3*.— Изв. АН СССР,
сер. пеоргап. материалы, 1969, 5, 617—618.
135. L. G. Van Uitert, L. F. Johnson. Energy transfer between rare-earth ions.— J.Chem..
Phys., 1966, 44, 3514—3521.
136. R. H. Hoskins, В. 11. Softer. Energy transfer and cw laser action in Ho3* : Er2O3.—
IEEE J. Quantum Electronics, 1966, QE-2, 253—255.
137. X. С. Багдасаров, Г. А- Богомолова, M. M. Гриценко, А. А. Каминский, А. М. Ке-
ворков. Спектроскопические исследования лазерного кристалла LaAIO3—Nd3*.—
Кристаллография, 1972, 17, 415—417.
138. L. F. Johnson. J. F. Dillon, J. P. Remeika. Optical studies of Ho3* ions in YGaG
and YIG.— J. Appl. Phys., 1969, 40, 1499—1500.
139. L. F. Johnson, J. F. Dillon, J. P. Remeika. Optical properties of Ho3* ions in yttrium
gallium garnet and yttrium iron garnet.— Phys. Rev., 1970, IB, 1935—1946.
140. L. F. Johnson, J. E. Geusic, L. G. Van Uiiert. Efficient, high-power coherent emission
from Ho3* ions in yttrium aluminum garnet, assisted by energv transfer.— Appl.
Phys. Lett., 1966, 8, 200—202.
141. M. J. Weber, M. Bass, E. Comperchio, L. A. Riseberg. Ho3* laser action in YALO»
at 2,119 p..— IEEE J. Quantum Electronics, 1971, QE-.7, 497—498.
142. R. H. Hopkins, G. W. Roland, К. B. Steinbruegge, W. D. Partlow. Silicate oxyapati-
tes : new ihigh-energy storage laser hosts for Nd3*.— J. Electrochem. Soc., 1971, 118,
637—639.
143. A. A. Kaminskii, Kh. S. Bagdasarov, A. G. Petrosyan , S'. E. Sarkisov. Investigation
of stimulated emission from Lu3Alb012 crystal with Ho3*, Er3* and Tm3* ions.— Phys.
Stat. Sol. (a), 1973, 18, K31—K34.
238
144. N. C. Chang. Energy levels and crystal-field splitting of Nd3+ in yttrium oxide.—
J. Chem. Phys., 1966, 44, 4044—4050.
145. IO. К. Воронъко, M. В. Дмипърук, T. M. Мурина, В. В. Осико. Оптические кван-
товые генераторы непрерывного действия на основе смешанных кристаллов типа
иттрофлюорпта.— Изв. АН СССР, сер. пеоргаи. материалы, 1969, 5, 506—509.
146. Р. A. Forrester, D. F. Sampson. A new laser line due to energy transfer from colour
centers to erbium ions in CaF2.— Proc. Phys. Soc., 1966, 88, 199—204.
147. К. O. White, S. A. Schlesener. Coincidence of Er : YAG laser emission with methane
absorption at 1645,1 nm.— Appl. Phys. Lett., 1972, 21, 419—420.
148. А. А. Каминский, В. В. Осико. Сенсибилизация в ОКГ на основе CaF2— ErFa—Ти3+.
Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1967, 3, 582—583.
149. В. Н. Soffer, R. Н. Hoskins. Energy transfer and cw laser action in Tm3+ : Er2Os.—
Appl. Phys. Lett., 1965, 6, 200.
150. L. G. Van Uitert, W. H. Grodkiewicz, E. F. Dearborn. Growth of large optical-quality
yttrium agd rare-earth aluminium garnets.— J. Amer. Ceram. Soc., 1965, 48, 105—
108.
151. S. A. Pollach, Radiative and radiationless transitions from state of the Nd3+
ions.— J. Chem. Phys., 1971, 54, 291—293.
152. M, Robinson, С. K. Asawa. Stimulated emission from Nd3+ and Yb3+ in noncubic
sites of neodymium- and ytterbium doped CaF2.— J. Appl. Phys., 1967, 38, 4495—
4501.
453. P. P. Feofilov, V. V. Ovsyankin. Cooperative luminescence of solids.— Appl. Optics,
1967, C, 1828—1833.
154. В. В. Овсянкин, П. П. Феофилов. Кооперативная сенсибилизация люминесценции
в кристаллах, активированных редкими землями.— Письма в ЖЭТФ, 1966, 4,
471-474.
155. В. В. Овсянкин, П. П. Феофилов. Кооперативная люминесценция в кристаллах с ред-
коземельными активаторами.— В сб. «Спектроскопия кристаллов». М., «Наука»,
1970, стр. 135—143.
156. L. F. Johnson, A. A. Ballman. Coherent emission from rare-earth ions in electro-optic
crystals.— J. Appl. Phys., 1969, 40, 297—302.
157. С. А. Ахманов, P. В. Хохлов. Проблемы нелинейной оптики. Сер. «Итоги науки»,
М.» 1964 (ВИНИТИ).
158. Н. Бломберген. Нелинейная оптика. М., «Мир», 1966.
159. R. W. Minck, R. W. Terhune, С. С. Wang. Nonlinear optics.— Appl. Optics, 1966,
5, 1595—1612.
160. И. C. Pea. Кристаллы с нелинейной поляризуемостью.— Усп. физ. паук, 1967,
93, 633—674.
161. Дж. Най. Физические свойства кристаллов. М., «Мир», 1967.
162. Н. Ф. Евланова, А. С. Ковалев, В. А. Копцик, Л. С. Корниенко, А. М. Прохоров,
Л. Н. Рашкович. Индуцированное излучение кристаллов LiNbO3 с примесью нео-
дима.— Письма в ЖЭТФ, 1967, 5, 351—-352.
163. Л. И. Ивлева, А. А. Каминский, Ю. С. Кузьминов, В. Н. Шпаков. Поглощение, лю-
минесценция и индуцированное излучение кристаллов LiNbO3—Nd3+.— Докл. АН
СССР, 1968, 183, 1068—1071.
164. .4. А. Каминский. Лазерные и спектроскопические свойства активированных сег-
нетоэлектриков.— Кристаллография, 1972, 17, 231—246.
165. A. A. Kaminskii. Laser und spektroskopischc Eigenschaften von aktivierten Ferro-
elektrika.— Laser und Elektro-Optik, 1972, № 1, 30—38.
166. X. С. Багдасаров, Г. А. Богомолова, А. А. Каминский, A. M. Прохоров, T. M. Про-
хорцева. Лазерные и спектроскопические свойства кристалла Gd2(MoO4)3—Nd3+.—
Докл. АН СССР, 1971, 197, 557—559.
167. А. А. Каминский. Анализ штарковскон структуры спектров ионов TR3* методом
спектроскопии стимулированного излучения.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1969,
56, 83—87.
168. А. А. Каминский. Исследование индуцированного излучения кристаллов Y3AI5Olg—
Nd3+.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1966, 51, 49—58.
169. A. A. Kaminskii, D. N. Vylegzhanin. Stimulated emission investigation of effects
of electron-phonon interaction in crystals activated with Nd8+ ions.— IEEE J. Quantum
Electronics, 1971, QE-7, 329—338.
170. T. Kushida. Linewidth and thermal shifts of spectral lines in neodymium-doped yttrium
aluminium garnet and calcium fluorophosphate.— Phys. Rev., 1969, 185, 500—508.
171. А. А. Каминский, Г. А. Богомолова, Л. Ли. Поглощение, люминесценция, индуци-
рованное излучение и кристаллическое расщепление уровней ионов Nd3+ в крис-
талле YVO4 — Изв. АН СССР, сер. иеоргап. материалы, 1969, 5, 673—690.
172. Л. А. Каминский, Л. Ли. Спектроскопические и генерационные исследования кри-
сталлических соединений в системе CaO—Nb2O6. Кристаллы Ca(NbO3)2 — Nd3+.—
Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 4970, 6, 294—306.
173. A. A. Kaminskii, G.'I. Rogov, Kh. S. Bagdasarov. Stimulated radiation from a
Ca(NbO3)2 — Nd3+ crystal laser.— Phys. Stat. Sol., 1969, 31, K87—K90.
174. А. А. Каминский. Миграция пли «индуцированный сброс»?— В сб. «Передача энер-
гии в конденсированных средах». Ереван, Изд-во АН АрмССР, 1970, стр. 102—108.
239
175. А. А. Мак, Д. С. Прилежаев, Б. М. Седое, В. И. Устюгов, В. А. Фромаелъ. Неко-
торые особенности генерации па активных средах с неоднородно уширенной линией
люминесценции.- В сб. «Неоднородное уширение спектральных линий активных
сред ОКГ». Киев, 1969, стр. 134—142 (АН УССР, Ин-т физики).
176. А. А. Каминский. Температурные пульсации и многочастотиая генсрапия YA10a—
Nd*-.— Письма в ЖЭТФ, 1971, 14, 333—337.
177. Z. I. Kondilenko, Р. A. Korotkov, О. N. Koshel. Peculiarities of multiple ruby OQG
geneiation kinetics.— Phys. Stat. Sol. (a), 1971, 4, 43—52.
178, H. С. Белокриницкий, Г. С. Литвинов, А. Д. Мануильский, М. С. Соскин. Исследова-
ние внутренней структуры полосы люминесценции 1,06 мкм Nds* в CaW04 по спек-
трам вынужденного излучения.- В сб. «Спектроскопия кристаллов». М., «Наука»,
1970, стр. 200—204.
179. В. И. Кравченко, М. С. Соскин, В. Б. Тимофеев. Плавная перестройка н контроль
частоты генерации твердотельных лазеров.— В сб. «Квантовая электроника», № 3.
Киев, «Паукова думка», 1969, стр. 39—53.
180. Н. С. Белокриницкий, Н. Г. Зубрилин, М. Т. Шпак. Временное развитие спектров
широкополосной генерации фосфатных стекол и разупорядоченных кристаллов,
активированных неодимом, в резонаторах с дисперсией.— Оптика и спектроскопия,
1971, 31, 766—768.
181. Ф. В. Карпцшко, А. С. Рубанов. Программное управление спектром излучения час-
тотного рубинового лазера. Тезисы докладов конференции «Физические основы
управления частотой вынужденного излучения». Киев, 1972, стр. 64 (АН УССР,
Ин-т физики).
182. Ю. К. Воронъко, В. В. Осико. Неоднородное кристаллическое расщепление уровнен
Ln3*.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы. 1967, 3, 413—414.
183. L. F. Johnson. Optical maser characteristics of rare-earth ions.— J. Appl. Phys.,
1963, 34, 897—909.
184. ,1. А. Каминский. О спектральном составе индуцированного излучения ОКГ на
основе CaW04—Nd31-.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1970, 6, 396—397.
185. L. F. Johnson. Characteristics of the CaW04 : Nd8* optical maser.— In «Proc. 3rd
Internal. Congr. Quantum Electronics». P. Grivet and N. Bloembergen (Eds.). N. Y.,
Columbia Univ. Press, 1964, p. 1021—1035.
186. Г. В. Максимова, А. А. Соболь. Исследование оптических центров Nd3* в CaVVO4.—
Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1970, 6, 307—313.
187. Т. Kushida, И. М. Marcos, J. Е. Geusic. Laser transition cross section and fluores-
cence branching ratio for Nd3* in yttrium aluminum garnet.— Phys. Rev., 1968,
167, 289—291.
188. K. JI. Hellwege. Zur Ausmessung atomarer Strahlungsquellen in Kristallen.— Z. Phys
1943, 121, 589—603.
189. A. M. Прохоров, В. А. Сычугов, Г. П. Шипуло. Исследование двухчастотной гене-
рации кристаллов, активированных неодимом, LaFe : Nd3*.— Ж. эксперим. и теор.
фна., 1969, 56, 1806—1814.
190. J. К. Izatt. В. С. Mitchell, И. A. Daw. Thermal dependence of ruby laser emission.—
J. Appl. Phys., 1966, 37, 1558—1562.
191. А. А. Каминский, Г. А Богомолова, X. С. Багдасаров, А. Г. Петросян. Люминес-
ценция, поглощение и стимулированное излучение кристаллов Lu3Al5012—Nd3*.—
Оптика и спектроскопия, 1975, 39. № 3.
192. Н. К. Paetzoid. Uber den Temperatur- und Druckeinfluss auf Elektroiienterme in
Kristallen.— Z. Phys., 1951, 129, 123—139.
193. P. Hili, S. Hafner. Lineshift and linewidth in optical spectra of europium salts.—
Z. Phys., 1970, 240. 168—184.
194. Б. 3. Малкин. Теория снин-решеточной релаксации Кронпга-Ван-Флска и расчет
ширины бесфононных линии в оптических спектрах парамагнитных кристаллов.—
Веб. «Парамагнитный резонанс», №4. Казань, 1968, стр. 3—28 (Казанск. гос.
ун-т).
195. Ф. 3. Гильфанов, Б. 3. Малкин, Д. К. Насыров, А. Д. Столов. Температурная за-
висимость ширины и сдвигов бесфононных линий поглощения в кристаллах фторидов,
активированных гадолинием.— Физика твердого тела, 1966, 8, 3070—3074.
196. S. A. Johnson, Н. G. Freie, A. L. Schawlow, W. М. Yen. Thermal shifts in the energy
levels of LaFs: Nd3*.— J. Opt. Soc. America, 1967, 57, 734—737.
197. D. E. McCumber, M. D. Stvige. Linewidth and temperature shift of the R lines in
ruby.—J. Appl. Phys., 1963, 34, 1682—1684.
198. G. F. Inibusch, W. M. Yen, A. L. Schawlow, D. E. McCumber, M. D. Siurge. Tem-
perature dependence of the width and position of the 2E —»4A2 fluorescence lines of
Cr3* and V2* in MgO.— Phys. Rev., 1964, 133A, 1029—1034.
199. T. Kushida, M. Kikuchi. R, R' and В absorption linewidths and phonon-induced
relaxation in ruby.— J. Phys. Soc. Japan, 1967, 23, 1333—1348.
200. Ю. E. Перлин. Оптические переходы на вырожденные локальные уровни.— физика
твердого тела, 1968, 10, 1941-1949.
201. J. Т. Gourley. Spectral-linewidth studies of Pi3* in yttrium aluminum garnet.— Phys.
Rev., 1972. 5B, 22—30.
240
202. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, Н. Е. Лапскер, Б. П. Соболев. Оптический
квантовый генератор на основе а-гагаринита, активированного неодимом.— Письма
в ЖЭТФ, 1967, 5, 220—223.
203. D. F. Nelson, W. S. Boyle. A continuously operating ruby optical maser.— Appl.
Optics., 1962, 1, 181—183.
204. M. Birnbaum, P. H. Wendrikowski, C. L. Fincher. Continuous-wave nonspiking single
mode ruby lasers.— Appl. Phys. Lett., 1970, 16, 436—438.
205. D. Boess. Analysis of room temperature cw ruby lasers.— IEEE J. Quantum Electro-
nics, 1966, QE-2, 208—214.
206. V. Evtuhov, J. K. Neeland. Power output and efficiency of continuous ruby laser —
J. Appl. Phys., 1967, 38, 4051—4056.
207. Ю. К. Воронько, M. В. Дмитрук, А. А. Каминский, В. В. Осико, В. Н. Шпаков.
Непрерывное индуцированное излучение ОКГ на основе LaF3—Nd3+ при комнатной
температуре.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1968, 54, 751—753.
208. L. F. Johnson, G. D. Boyd, К. Nassau, В. В. Soden. Continuous operation of a solid-
state optical maser.— Phys. Rev., 1962, 126, 1406—1409.
209. А. А. Каминский, Л. С. Корниенко, Г. В. Максимова, В. В. Осико, А. М. Прохо-
ров, Г. П. Шипуло. Непрерывный оптический квантовый генератор на CaW04 с Nd3+,
работающий при комнатной температуре.— Ж. эксперпм. и теор. физ., 1965, 49, 31 —
35.
210. А. А. Каминский, П. В. Клевцов, X. С. Багдасаров, А. А. Майер, А. А. Павлюк,
А. Г. Петросян, М. В. Провоторов. Новые кристаллические ОНТ непрерывного
действия.— Письма в ЖЭТФ, 1972, 16, 548—551.
211. В. С. Duncan. Continuous room-temperature Nd3+ : CaMoO4 laser.— J. Appl. Phys .
1965, 36 , 874—875.
212. X. С. Багдасаров, M. M. Гриценко, Ф.М. Зубкова, А. А. Каминский, A. M. Ке-
ворков, Л. Ли. Оптический квантовый генератор непрерывного действия на основе
кристаллов Ca(NbO3)2—Nd3+.— Кристаллография, 1970, 15, 380—382.
213. J. Aubree. Tirage du niobate de calcium monocristallin dope an neodyme.— J. Crystal
Growth, 1972, 13—14, 675—680.
214. В. C. Ohlmann, K.B. Steinbruegge, B. Mazelsky. Spectroscopic and laser characteri-
stics of neodymium-doped calcium fluorophosphate.— Appl. Optics., 1968, 7,905—914.
215. B. Mazelsky, В. C. Ohlmann, K. Steinbruegge. Crystal growth of a new laser material,
fluorapatite.— J. Electrochem. Soc., 1968, 115, 68—70.
216. Ё. G. Erickson. Holobeam reports 760 watts cw from a segmented Nd : YAG system.—
Laser Focus, 1970, «Ns 4, 16.
217. W. Koechner. Multi-hundred watt Nd : YAG continuous laser.— Rev. Scient. Instrum.,
1970, 41, 1699—1706.
218. А. А. Каминский, Г. Я. Колодный, И. И. Сергеева. Оптический квантовый генера-
тор непрерывного действия на основе кристаллов NaLa(MoO4)2—Nd8*, работающий
при 300° К.— Ж. прпкл. спектроскопии, 1968, 9, 884—886.
219. В. V. Alves, В. A. Buchanan, К. A. Wickersheim, Ё. A. Yates. Neodymium-activated
lanthanum oxysulfide: A new high-gain laser material.— J. Appl. Rhys., 1971, 42,
3043—3048.
220. M. Bass, M. J. Weber. Yalo : robust at age 2.— Laser Focus, 1971, № 9, 34—36.
221. В. C. Duncan, Z. J. Kiss. Continuously operating CaF2 : Tm2+ optical maser.— Appl.
Phys. Lett., 1963, 3, 23—24.
222. A. A. Kaminskii, S. Ё. Sarkisov, P. V. Klevtsov, Kh. S. Bagdasarov, A. A. Pavlyuk,
A. G. Petrosyan. Investigation of stimulated emission in the 4^\», 4Ла/ transition
of Nd3+ ions in crystals (V).— Phys. Stat. Sol. (a), 1973, 17, K75—K77.
223. D. P. Dever, В. H. Softer, 2,1 \im laser of 20 W output power and 4-percent efficiency
from Ho3+ in sensitized YAG.— IEEE J. Quantum Electronics, 1972, QE-8, 231—234.
224. B. L. Bemski, D. J. Smith. Temperature dependence of pulsed laser threshold in YAG:
Er3+, Tm3+, Hos+.—IEEE J. Quantum Electronics, 1970, QE-6, 750—751.
225. В. А. Горбачев, В. И. Жаков, Т. М. Мурина, В. В. Осико, Б. П. Старков, М. II.
Тимошечкин. Спектроскопические н генерационные свойства алюмината эрбия с при-
месью ионов Ти3+.— В сб. «Краткие сообщения по физике», «Ns 4. М„ 1973, стр. 16—
22 (АН СССР, Физический ии-т им. П. Н. Лебедева).
226. Z. J. Kiss, Н. В. Lewis, В. С. Duncan. Sun pumped continuous optical maser.— Appl.
Phys. Lett., 1963, 2, 93—96.
227. А. А. Каминский, Л. С. Корниенко, A. M. Прохоров. Непрерывный солнечный опти-
ческий квантовый генератор на Dy2+ в CaF2.— Докл. АН СССР, 1965, 161, 1063—
1064.
228. С. G. Young. A sun-pumped cw one-watt laser.— Appl. Optics., 1966, 5, 993—997.
229. C. W. Beno. Solar-pumped modulated laser.— RCA Rev., 1966, 23, 149—157.
230. В. H. Ченышев, А. Г. Шереметьев, В. В. Кобзарев. Лазеры в системах связи.
М., «Связь», 1966.
231. И. Дж. Сполдинг. Лазеры н проблемы поджига термоядерного реактора.— Кван-
товая электроника, 1972, № 4, 40—47.
232. Ю. К. Данилейко, А. А. Маненков, А. М. Прохоров, В. Я. Хаимов-Мальков. По-
верхностное разрушение кристаллов рубина лазерным излучением.— Ж. эксперпм.
и теор. физ., 1970, 58, 33—36.
241
233. Л. Д. Хазов, А. И. Шестов. Поверхностный разряд на торце активного стер-
жня оптического квантового генератора.— Оптика и спектроскопия, 1967, 23.
487—489.
234. Л. А. Нестеров, А. А. Поплавский, И. А. Ферсман, Л. Д. Хазов. Зависимость по-
рога разрушения прозрачного диэлектрика от длительности импульса лазера.—
Ж. техн, физ., 1970, 40, 651—653.
235. В. А. Пашков, Г. М. Зверев. Разрушение кристаллов рубина н лейкосапфира под
действием мощного лазерного излучения.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1966, 51,
777—779.
236. Т. П. Беликова, А. Н. Савченко, Э. А. Свириденков. Световой пробой в рубине и
связанные с ним эффекты.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1968, 54, 37—45.
237. С. R. Giceliano, L. D. Hess. Damage threshold studies in ruby and sapphire.— In
«Proc. Synipos, on Damage in Laser Materials». USA Nat. Bur. Stand., 1970, №341,
p. 76—90.
238. E. M. Акуленок, Ю. К. Данилейко, А. А. Маненков, В. С. Нечшпайло, А. Д. Пис-
кун, В. Н. Хаимов-Мальков. К механизму разрушения кристаллов рубина лазер-
ным излучением.— Письма в ЖЭТФ, 1972, 16, 336—339.
239. Г. М. Зверев, Е. А. Левчук, В. А. Пашков, Ю. Д. Прядин. Разрушение поверхности
монокристаллов ниобата и танталата лития под действием лазерного излучения.—
Квантовая электроника, 1972, № 2, 94—96.
240. Г. М. Зверев, Е. А. Левчук, Э. К. Малдутис. Разрушение кристаллов KDP, ADP
и LiNbOs под действием интенсивного лазерного излучения.— Ж. экспер. и теор.
физ., 1969, 57, 730—736.
241. А. И. Бодрсцова, А. А. Каминский, С. И. Левиков, В. В. Осико. Квазинепрерывный
оптический квантовый генератор с пиротехническим возбуждением.— Ж. прикл.
спектроскопии, 1967, 8, 254—256.
242. А. И. Бодрсцова, X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, Н. Н. Кириллова, С. И.
Левиков. Мощный ОКГ с пиролампой — осветителем на основе Y3A13O12—Nd3+.—
Квантовая электроника, 1972, № 2, 107—108.
243. А. А. Каминский, А. И. Водрецова, С. И. Левиков. Квазпнепрерывные ОКГ с пи-
ротехническим возбуждением.— Ж. техн, физ., 1969, 39, 535—542.
244. Е. М. Золотов. Исследование лазерных и люминесцентных свойств кристаллов флю-
орита и фтористого стронция с примесью двухвалентного диспрозия.— В сб. «Спек-
троскопия лазерных кристаллов с ионной структурой». М., «Наука», 1972, стр. 84—
130.
245. С. К. Исаев, Л. С. Корниенко, Е. Г. Ларионцев, М. С. Хританков. Исследование
запаздывания генерации относительно импульса накачки в лазере на CaF2—Dy8+.—
Квантовая электроника, 1972, № 4, 48—54.
246. М. Birnbaum., С. L. Fincher. Ruby, Nd3+ : glass, and CaW04 lasers pumped by a pul-
sed argon ion laser.— Proc. IEEE, 1968, 56, 1096—1097.
247 D Boss, G. Zeidler. Pumpen von Neodymlasem mit Rubin-Laserlicht.— Z. Naturforsch,
' 1966, 21a, 336—340.
248. А. B. Allen, S. J. Scalise. Continuous operation of a YA1G : Nd laser by injection
luminescent pumping.— Appl. Phys. Lett., 1969, 14, 188—190.
249. R. B. Allen, E. G. Dierschke, В. C. Gilbert, R. W. Haisty. Room-temperature ope-
ration of a diode-pumped YAG-Nd laser.— IEEE J. Quantum Electronics, 1971,
QE-7, 300—301.
250. F- W. Ostannayer, R. В. Allen, E. G. Dierschke. Room-temperature cw operation of
a GaAsi-^Px diode-pumped YAG: Nd laser.—Appl. Phys. Lett., 1971, 19, 289—292.
251 M. Boss. YAG laser operation by semiconductor laser pumping.— Proc. IEEE, 1968,
‘ 56, 196—197.
252 L. J. Rosenkrantz. GaAs diode-pumped Nd : YAG laser.— J. Appl. Phys., 1972,
43, 4603—4605.
253. В. А. Сычугов, Г. П. Шипуло. О скорости релаксации с нижнего лазерного уровня.—•
Ж. эксперим. и теор. физ., 1970, 58, 817—820.
254. zl. L. Reinberg, L.A. Riseberg, R. М. Brown, R. W. Wacker, W. C. Holton. GaAs : Si
LED pumped Yb-doped YAG laser.— Appl. Phys. Lett., 1971, 19, 11—13.
255. С. В. Вонсовский, С. В. Грум-Гржимайло, В. И. Черепанов, А. Н. Мень, Д. Т.
Свиридов, Ю. ф. Смирнов, А. Е. Никифоров. Теория кристаллического поля и оп-
тические спектры примесных нонов с незаполненной d-оболочкой. М., «Наука»,
1969.
256 IF Kaiser, С. G. В. Garrett, D. L. Wood. Fluorescence and optical maser effects in
* CaF2-.SmsL—Phys Rev., 1961, 123, 766—776.
257 R J Pressley, J. P. Wtttke. CaF2 : Dy2+ lasers.— IEEE J. Quantum Electronics,
‘ 1967,' QE-3, 116—129.
258. IF. M. Yen, W. C. Scott, A. L. Schawlow. Phonon-induced relaxation in excited opti-
cal states of trivalcnt praseodymium in LaF3.— Phys. Rev., 1964. 136A, 271—283.
259. W. T. Car null, P.R. Fields, R. Sarup. L£o level of Pr3+ in crystal matrics and energy-
level parameters for the 4/2 configuration of Pr3+ in LaF3.— J. Chem. Phys.. 1969,
51, 2587—2591.
260 G II Dicke, R. Sarup. Fluorescence spectrum of PrCls and the levels of the Pr3+ ions.—
' J.‘ Chem. Phys., 1958, 29, 741—745.
242
261. A. L. Hanner, A. Linz, D. R. Gabbe. Fluorescence of Nd8+ in lithium yttrium fluo-
ride.— J. Phys. Chem. Sol., 1969, 30, 1483—1491.
262. D. Sengupta, J. O. Artman. Energy-level scheme for Nd3* in LiYE4.— J. Chem. Phys.,
1970, 53, 838—840.
263- H. H. Caspers, H. E. Rast, R. A. Buchanen. Intermediate coupling energy levels
for Nd8+ (4/3) in LaFs.— J. Chem. Phys., 1965, 42, 3214—3215.
264. Ю. К. Воронъко, В.В.Осико, H. В. Савостьянова, В. С. Федоров, И. А. Щерба-
ков. Исследование процессов дезактивации мстастабильпого состояния возбужден-
ных ионов Nd3+ в кристаллах LaF3. Физика твердого тела, 1972, 14, 2656—2663.
265. М.В.Дмитрук, А. А. Каминский, И. А. Щербаков. Спектроскопические исследо-
вания индуцированного излучения ОКГ на основе кристаллов CeF8—Nd3+.— Ж.
эксперим. и теор. физ., 1968, 54, 1680—1686.
266. V. Т. Gabrielyan, A. A. Kamtnskii, L. Li. Absorption and luminescence spectra and
energy levels of Nd3+ and Er8+ ions in LiNbOs crystals.— Phys. Stat. Sol. (a), 1970,
3, K37—K42.
26/. А. А. Каминский, А. А. Павлюк, П.В. Клевцов. Спектроскопические свойства мо-
нокристаллов KY(MoO4)2, активированных ионами Nd3 .— Оптика н спектроскопия,
1970, 28, 292—296.
268. А. М. Морозов, М. Н. Толстой, П. П. Феофилов. Люминесценция неодима в кри-
сталлах типа шеелита.— Оптика и спектроскопия, 1967, 22, 258—265.
269. Я. Э. Кариес, А. М. Морозов, П. И. Феофилов. О люминесценции Nd3+ в Са\УО4,-
Оптика и спектроскопия, 1964, 17, 887—892.
270. Г. М. Зверев, Г. Я. Колодный, А. И. Смирнов. Оптические спектры Nd3+ в монокри-
сталлах окиси скандия и иттрия.— Оптика и спектроскопия, 1967, 23, 606—610.
271. А. А. Каминский. Достижения и проблемы спектроскопии стимулированного излу-
чения активированных кристаллов.— В сб. «Спектроскопия кристаллов». М.,
«Наука», 1975, стр. 92—122.
272. М. J. Weber, Т. Е. Varitimos. Optical spectra and intensities of Nd3+ in YAIO3.—
J. Appl. Phys., 1971, 42, 4996—5005.
273. J.A. Koningstein. Crystal-field studies of excited states of trivalent neodymium in
yttrium gallium garnet and yttrium aluminum garnet.— J. Chem. Phys., 1966, 44,
3957—3968.
274. J. A. Koningstein. Energy levels and crystal field calculations of neodymium in yttrium
aluminum garnet.— Phys. Rev., 1964, 136A, 711—716.
275. П. П. Феофилов, В. А. Тимофеева, M.H. Толстой, Л. М. Беляев. О люминесцен-
ции неодима и хрома в иттриево-алюминисвом гранате.— Оптика и спектроскопия,
1965, 19, 817—819.
276. J. R. Henderson, М. Muramoto. Spectrum of Nd3+ in lantanide oxide crystals.— J.
Chem. Phys., 1967, 46, 2515—2520.
277. H. А. Година, M. H. Толстой, П. П. Феофилов. Люминесценция неодима в нлоб-
татах и танталатах иттрия н лантана.— Оптика и спектроскопия, 1967, 23, 756—761.
278. 3. Т. Азаматов, П. А. Арсеньев, М.В. Чукичев. Исследование индуцированного
излучения н диаграмм энергетических уровней Nd3+ в монокристаллах лютецни-
алюминисвого граната.— Кристаллография, 1970, 15, 827—829.
279. В. К. Конюхов, В. М. Марченко, А. М. Прохоров. Оптический квантовый генера-
тор на кристалле CaF2 — Sma+ при возбуждении рубиновым лазером.— Оптика
и спектроскопия, 1966, 20, 531—532.
280. D. J. Horowitz, L. F. Gillespie, J. Е. Miller, Е. J. Sharp. Laser action of Nd3+ in
a crystal Ba2ZnGe207.— J. Appl. Phys., 1972, 43, 3527—3530.
281. A. M. Морозов, JI. Г. Морозова, А. К. Трофимов, П. П. Феофилов. Спектральные
и люминесцентные характеристики монокристаллов фторапатита, активированных
редкоземельными ионами.— Оптика и спектроскопия, 1970, 29, 1106—1118.
282. Г. В. Максимова, А. А. Соболь. Оптические центры Nds+в кристаллах фторфосфа-
тов кальция н стронция.— В сб. «Спектроскопия лазерных кристаллов с ионной
структурой». М., «Наука», 1972, стр. 57—71.
283. Г. В. Максимова, А. А. Соболь. Локальная компенсация заряда пона Nd3+ в кри-
сталлах фторапатита.— Изв. АН СССР, сер. неорган. материалы, 1972, 8, 1077—1082.
284. C.Brecher, Н. Samelson, A. Lampicki, R. Riley, Т. Peters. Polarised spectra and
crystal-field parameters of Eus+ in YV04.— Phys. Rev., 1967, 155, 178—187.
285. 3. T. Азаматов, П. А. Арсеньев, M. В. Чукичев. Спектры гадолиния в монокри-
сталлах алюмо-иттрпевого граната.— Оптика н спектроскопия, 1970, 28, 289—291.
286. Р. A. Arsenev, К. Е. Bienert. Absorption, luminescence and stimulated emission
spectra of Tm3+ in GdAlCb crystals.— Phys. Stat. Sol. (a), 1972, 13, К 128—K129.
287. M. R. Brown, K. G. Roots, W. A. Shand. Energy levels of Er®+ in LiYF4.— J. Phys.
C, 1969, 2, 593—602.
288. W. F. Krupke, J.B. Gruber. Absorption and fluorescence spectra of Er3+ (4fu) in LaF3.—
J. Chem. Phys., 1963, 39, 1024—1030.
289. W. F. Krupke, J.B. Gruber. Energy levels of Er3+ in LaF3 and coherent emission at
1,61 Ц.—J. Chem Phys., 1964, 41, 1225—1232.
290. J. P. Van der Ziel, W. A. Bonner, L. Kopf, L. G. Van Uitert. Coherent emission
from Ho3+ ions in epitaxially grown thin aluminum films.— Phys. Lett., 1973, 42A,
105—106.
243
291 E. Bernal G. Optical spectrum and magnetic properties of Er84 in CaW04.— J- Chem.
Phys., 1971, 55, 2538—2549.
292. J. J. Koningstein, J. E. Geusic. Energy levels and crystal-field calculations of Ere+ in
yttrium aluminum garnet.— Phys. Rev., 1964, 136A, 726—728.
293. J. .1. Koningstein. Crystal field of tri valent rare earth ions in garnet host lattices.—
I о «Optical properties of ions in crystals». H. M. Crosswhite and H. W. Moos (Eds.).
N. Y., Interscience, 1967, p. 105—115.
294 P. 1. Arsenev, К. E. Bienert. Absorption, luminescence and stimulated emission
spectra of Er8* ions in GdAlO3 crystals.— Phys. Stat. Sol. (a), 1972, 10, K85—K88.
295. Г. M. Зверев, Г. Я. Колодный, А. М. Онищенко. Резонансные н нерезонансные
процессы передачи энергии возбуждения от ионов Ти3+ и Но3+ к ионам Ег3+ в кристал-
лах (Y, Ег)3А15О12.— Ж. эксперим. и теор. физ., 4969, 57, 794—805.
296. К. D. Knoll. Absorption and fluorescence spectra of Tm3+ in YV04 and YP04.— Phys.
Stat. Sol. (b), 1971, 45, 553—559.
297. P 1. Arsenev, К. E. Bienert. Spectral properties of Ho3+ in GdA10s crystals.— Phys.
Stat. Sol. (a), 1972, 13, K129— K132.
298. J. .1. Koningstein. Energy levels and crystal-field calculations of trivalent ytterbium
in yttrium aluminum garnet and yttrium gallium garnet.— Theor. chem. actra (Ber-
lin), 1965. 3, 271—277.
299. IV. . 1. Hargreawes. High-resolution measurements of absorption, fluorescence and
crystal-field splitting of solutions of divalent, trivalent and tetravalent uranium
ions in fluoride crystals.— Phys. Rev., 4967, 156, 331—342.
300. Л. H. Галкин, П. П. Феофилов. Спектры люминесценции трсхвалситных ионов ура-
на. - Оптика и спектроскопия, 1959, 7, 840—841.
3t'l F. J. McClung, S. Е. Schwarz. F. J. Meyers. В2 line optical maser action in ruby.—
J. Appl. Phys., 1962, 33, 3139—3140.
302. I. Kushida. Absorption spectrum of optically pumped ruby. I. Experimental studies
of spectrum in excited states.— J. Phys. Soc. Japan, 1966, 21, 1331—1341.
303. II. S. Mulliken. Electronic structures of polyatomic molecules and valence. IV. Elect-
ronic states, quantum theory of the double band.— Phys. Rev., 1933, 43, 279—302.
304. К. E. Tittle. Spectral characteristics for a neodymium laser liquid filter system.—
Rev. Scicut. Instrum., 1964, 35, 522—524.
305. 1. L. Hanner, .4. Linz, D. R. Gabbe, L. Gillespie, G. M. Janney, E. Sharp. Fluores-
cence of Nd3* in YLF (LiYFJ.— Bull. Amer. Phys. Soc., 1967, 12, 1068.
306. O. R. Gabbe, -4. L. Harmer. Scheelite structure fluorides: the growth of pure and rare
earth doped LiYF4.— J. Crystal Growth, 1968, 3—4, 544.
307. R. D. Shannon. С. T. Prewitt. Effective ionic radii in oxides and fluorides.— Acta
crystallogr., 1969, B25, 925—946.
308. L. F. Johnson. Optical maser characteristics of Nd3+ in CaF2-— J- Appl. Phys., 1962,
33. 756.
309. 4. .4. Каминский, Л. С. Корниенко, Л. В. Макаренко, A. M. Прохоров, М. М. Фур-
сиков. Исследование индуцированного излучения Nd3+ в CaF2 при комнатной тем-
пературе.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1964, 46, 386—389.
31(1 . .1. А- Каминский, Л. С. Корниенко, А. М. Прохоров. Спектральное изучение инду-
цированного излучения Nd3* в CaF2.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1965, 48, 476—
482.
311. 1. А. Каминский, Л. С. Корниенко, А. М. Прохоров. Время жизни возбужденного
состояния 4FS, иона Nd3* в CaFa и CaW04 — Ж. эксперим. и теор. физ., 1965, 48,
1262—1266.
312. 1. .4. Каминский, В. В. Осико, М. М. Фурсиков. Фотовосстановление TR3* -> TR2*
в кристаллах флюорита.— Письма в ЖЭТФ, 1966, 4, 92—96.
313. С. X. Б ат ы го в, .4. А. Каминский. О природе «старения» кристаллов типа флюорита
и иттрофлюорпта, активированных Nd3*, в режиме индуцированного излучения.—
Ж. эксперим. п теор. физ., 1967, 53, 839—852.
31 i. Ю. К. Воронько, А. А. Каминский, В. В. Осико. Действие жестких излучений на
оптические центры ионов TR3+ в кристаллах.— Письма в ЖЭТФ, 1965, 2,
473—478.
315. С. X. Батыгов, Ю. К. Воронько, М. В. Дмипгрук, В. В. Осико, А. М. Прохоров,
И. А. Щербаков. Спектроскопия оптических центров Nd3* в кристаллах CaF2 и
SrF2.— В сб. «Спектроскопия лазерных кристаллов с ионной структурой». Ы., «Нау-
ка», 1972, стр. 31—56.
316 Н. Э. Кариес, М. Н. Толстой, П. П. Феофилов. О люминесценции и поглощении
трех валентною неодима в кристаллах типа флюорита.— Оптика и спектроскопия,
1965, 18, 440—445.
317. 1. А. Каминский, С. Э. Саркисов, К. Б. Сейранян, Б. 1Т. Соболев. Исследование
стимулированного излучения кристаллов Sr2Y5F19 с ионами Nd3+.— Квантовая
электроника, 1974, 1, 187—189.
318. 10. К. Воронько, А. А. Каминский, Л. С. Корниенко, В. В. Осико, А. М. Прохо-
ров, В. Т. Удовенъчик. Исследование индуцированного излучения кристаллов
CaF2 — Nd3* (тип II) при комнатной температуре.— Письма в ЖЭТФ, 1965, 1,
.V» 2, 3—7.
244
319. Ю. К. Воронъко, А. Л. Каминский, В. В. Осико. Оптическая релаксация ионов
Ноз+ и Ег3+ в решетке CaFs (тип I) в видимом диапазоне длин волн.— Ж. эксперим.
и теор. физ., 1965, 49, 1022—1027.
320. S. A. Pollack. Stimulated emission in CaF2 : Er3+.— Proc. IEEE, 1963, 51, 1793.
321. R. D. Shannon, С- T. Prewitt. Revised values of effective ionic radii.— Acta crystal-
logr., 1970, B26. 1046—1048.
322. P. P. Sorokin, M. J. Stevenson, J. B. Lankard, G. D. Pettit. Spectroscopy and opti-
cal maser action in SrF2— Sm2+.— Phys. Rev., 1962, 127, 503—508.
323. V. K. Konyukhov, V. M. Marchenko, .1. M. Prokhorov. CaF2 : Sm2+ laser with ruby
laser excitation.— IEEE J. Quantum Electronics, 1966, QE-2, 541—542.
324. Ю. А. Ананьев, А. К. Г резин, А. А. Мак, В. M. Седое, Е. Н. Юдина. Оптический
квантовый генератор иа основе флюорита с самарием. Оптико-мех. пром-сть, 1968,
№ 5, 30.
325. П. П. Феофилов, Л. А. Каплянский. Спектры двухвалентных ионов редких земель
в кристаллах щелочноземельных фторидов. I. Самарий.— Оптика н спектроскопия,
1962, 12, 493—500.
32С» . Р. A. Forreester, G. W. Green, D. F Sampson. The effects of oxygen on the properties
of CaF2 as a laser host.— Brit. J. Appl. Phys., 1965, 16, 1209—1210.
327. Z. J. Kiss. The CaF2—Tma+ and the CaF2—Dy2+ optical maser systems.— In «Proc.
3rd Internal. Congr. Quantim Electronics». P. Grivet and N. Bloembergen (Eds.).
N. Y., Columbia Univ. Press, 1964, p. 805—815.
328. В. К. Конюхов, В. В. Костин, Л. А. Кулевский, Т. М. Мурина, А. М. Прохоров.
Оптический генератор на CaF2 — Dy2+, работающих! в режиме повторяющихся ги-
гантских импульсов при непрерывной подкачке.— Докл. АН СССР, 1965, 165,
1056—1058.
329. V. V. Kostin, L. A. Kulevsky, Т. М. Murina, А. М. Prokhorov, A. A. Tikhonov.
CaF2—Dy8* giant pulse laser with high repetition rate.— IEEE J. Quantum Electro-
nics, 1966, QE-2, 611—612.
330. H. M. Галактионова, В. Ф. Егорова, В. С. Зубкова, А. А. Мак, Д. С. Прилежаев.
Влияние спектрально-люминесцентных свойств активной среды па характеристики
твердотельного лазера.— Оптика и спектроскопия, 1967, 23, 949—953.
331 А. И. Бодрецова, А. А. Каминский, С. И. Левиков, В. В. Осико. Квазинепрерывный
оптический квантовый генератор на основе CaF2— Dy2* с пиротехническим возбуж-
дением,— Докл. АН СССР, 1967, 174, 337—338.
332. Z. J. Kiss, В. С. Duncan. Optical maser action in CaF2 : Tmat.— Proc. IRE, 1962,
1532—1533.
333. S. P. S. Porto, A. Yariv. Trigonal sites and 2.24-micron coherent emission of U3+ in
CaF2.— J. Appl. Phys., 1962, 33, 1620—1621.
334. J. P. Wittke, Z. J. Kiss, R. C. Duncan, J. J. McCormick. Uranum-doped calcium
fluoride as a laser material.— Proc. IEEE, 1963, 51, 56—62.
335. S. P. S. Porto, A. Yariv. Low lying energy levels and comparison of laser action of
U3+ in CaF2.— In «Proc. 3rd Internal. Congr. Quantum Electronics». P. Grivet and
N. Bloembergen (Eds.). N. Y., Columbia Univ. Press, 1964, p. 717—723.
336. Я. Э. Кариес, П. П. Феофилов. Поглощение, люминесценция и стимулированное
излучение неодима в кристаллах SrF2.— Оптика и спектроскопия, 1963, 14, 169—172.
337. A. A. Kaminskii, L. Li. The photoreduction Nd3+ —> Nds+ in SrF2 (type I) crystals
under stimulated emission conditions («Aging»).— Phys. Stat. Sol., 1968, 30, K77—K79.
338. 1. А. Каминский, Л. Ли. Спектроскопические исследования индуцированного из-
лучения ОКГ на основе кристаллов SrF2—Nd3+ (тип I).— Ж. прикл. спектроскопии,
1970, 12, 35—40.
339. Е. М. Золотов, В. В. Осико, А. М. Прохоров, Г. П. Шипуло. Исследование люми-
несцентных и лазерных свойств крпсталлов SrF2 — Dy2*.— Ж. прикл. спектроско-
пии, 1968, 8, 1046—1047.
340. S. Е. Hatch, W. Е. Parsons, R. J. Weagley. Hot-pressed polycrystallike CaFa — Dy2*
laser.— Appl. Phys. Lett., 1964, 5, 153—154.
341. S. P. S. Porto, A. Yariv. Excitation, relaxation and optical maser action at 2.407
microns in SrF2 : U3*.— Proc. IRE, 1962, 50, 1543—1544.
342. S. P. S. Porto, A. Yariv. Optical maser characteristics BaF2 • Vs*.— Proc. IRE, 4962,
50, 1542-1543.
343. M. В. Дмитрук, А. А. Каминский. Исследование индуцированного излучения
ОКГ на основе кристаллов LaF3 — Nd3*.— Ж. эксперим. и теор. физ., 4967, 53,
874—881.
344. А. А. Каминский, Д. Н. Вылегжанин. Исследование проявлений электрон-фонон-
ного взаимодействия в кристаллах, активированных ионами Nd3*, методами спектро-
скопии стимулированного излучения.— In «Vortrage Internal. Tagung Laser und
ihre Anwendungen», Toil. 7. Dresden, 1970, S. 409—443.
345. J. R. O’Conner, W. A. Hargreaves. Lattice energy transfer and stimulated emission
from CeF3 : Nd3*.— Appl. Phys. Lott., 1964, 4, 208—209.
346. D. P. Devon, Б. H. Soffer, M. Robinson. Stimulated emission from Hos+ at 2 iim in
HoF3.— Appl. Phys. Lett., 4971, 18, 422—124.
347. A. A. Kaminskii, R. G. Mikaelyan, I. N. Zigler. Room-temperature induced emission
of CaF2—SrF2 crystals containing Nd3+.— Phys. Stat. Sol., 4969, 31, K85—K86.
245
348. A. -1- Kaniinskit, V. V. Osiko, A. M. Prochorov, Yu. K. Voronko. Spectral investigati-
on of the stimulated radiation of Nd3* in CaFs — YF8.— Phys. Lett., 1966,22, 419—420.
349. A. A. Kamtnskii, V. V. Osiko, Yu. K. Voronko. Mixed systems on the basis of fluorides
as new laser materials for quantum electronics. The optical and emission parame-
ters.— Phys. Stat. Sol., 1967, 21, 17—22.
350. A. A. Kamtnskii. The nature of «aging» of CaFa — YFs—Nd3* crystals (type I) under
stimulated emission conditions.— Phys. Stat. Sol., 1967, 20, K51—K54.
351. JO. К. Воронъко, К. Ф. Шепилов, И. А. Щербаков. Генерация кристаллов CaFa —
—Nd3* — TR3+.— В сб. «Краткие сообщения по физике». № 10, 1970, стр. 3—9 (АН
СССР, Физический ин-т им. П. Н. Лебедева).
352. А. А. Каминский, II. И. Сухов. Оптический квантовый генератор с внешними зерка-
лами для низкотемпературных экспериментов.— Приб. и техн, эксперим., 1967,
№ 4, 233—234.
353. М. В. Дмипгрук, А. А. Каминский. Ивдуцированпое излучение ОКГ на основе
кристаллов CaFa — YF3 с ионами Hos+ и Ег®+.— Кристаллография, 1969, 14, 722—
723.
354. Ю. К. Воронъко, А. А. Каминский, В. В. Осико, М. М. Фурсиков. Церфлюорпт е
примесью неодима как активная среда для оптических квантовых генераторов.—
Кристаллография, 1966, 11, 936—938.
355. Д. А. Каминский, В. Н. Шпаков. Исследование новых кристаллов в ОКГ с модули-
рованном добротностью.— Ж. эксперим. н теор. физ., 1967, 52, ЮЗ—111.
356. Л. С. Горошина, А. А. Каминский, Л. Ли, Б. П. Соболев. Оптический кваптовый
генератор на основе кубических кристаллов SrF2 — YF3 — Nd3+.— Кристаллогра-
фия, 1969, 14, 926.
357. А. А. Каминский, В. В. Осико, В. Т. Удовенчик. Индуцированное излучение кри-
сталлов SrF2 — LaFs с неодимом при комнатной температуре.— Ж. прикл. спект-
роскопии, 1967, 6, 40—44.
358. А. А. Каминский. К вопросу поиска активных сред для ОКГ.— Докл. АН СССР.
1973, 211, 811—813.
359. X. С. Багдасаров, О. Е. Изотова, А. А. Каминский, Л. Ли, Б. П. Соболев. Оптиче-
ские и генерационные свойства смешанных кристаллов CdF2 — YFS активированных
нопами Nd3*.— Докл. АН СССР, 1969, 188, 1042—1044.
360. X. С. Багдасаров, Ю. К. Воронъко, А. А. Каминский, В. В. Осико. Системы на осно-
ве фторидов кап активные материалы для квантовом электроники.— Изв. АН СССР,
сер. неорган. материалы, 1965, 1, 2088—2092.
361. М. V. Dmitruk, A. A. Kaminskti, V. V. Osiko, Т. A. Tevosyan. Induced emission of
hexagonal LaFs—SrFa — Nd3+ crystals at room-temperature.— Phys. Stat. Sol.,
1968. 25, К75—К 78.
362. T. H. Maiman. Optical maser action in ruby.— Brit. Communs and Electronics, 1960,
7, 674—675.
363. R. J. Collins, D. F. Nelson, A. L. Schawlow, W. Bond, C.G.B. Garreti, W. Kaiser.
Coherence, narrowing, directionality and relaxation oscillations in the light emission
from ruby.— Phys. Rev. Lett., 1960, 5, 303—305.
364. T. H. Maiman. Stimulated optical emission in fluorescent solids. 1. Theoretical con-
siderations.— Phys. Rev., 1961, 123, 1145—1150.
365. T. H. Maiman, R. H. Hoskins, I. J. D. Haenens, C. K.Asawa, V. Evtuhov. Stimulated
optical eiuission in fluorescent solids. II. Spectroscopy and stimulated emission in
ruby.— Phys. Rev., 1961, 123, 1151—1157.
366. A. L. Schawlow, G. E. Devlin. Simultaneous optical maser action in two ruby satel-
lite lines.— Phys. Rev. Lett., 1961, 6, 96—97.
367. I. Wieder, L. R. Sarles. Stimulated optical emission from exchangcoupled ions of
Cr3* in AlgOg.— Phys. Rev. Lett., 1961, 6, 95—96.
368. V. Evtuhov, J. K. Neeland. Continuous operation of a ruby laser at room temperatu-
re.— Appl. Phys. Lett., 1965, 6, 75—76.
369. L. W. Riley, M. Bass, F. L. Hahn. Stimulated emission from 4,3% abundant Cr60
ions in ruby.— Appl. Phys. Lett., 1965, 7, 88—90.
370. А. Л. Микаэлян, IO. Г. Турков, В. Г. Савельев. Высококогерентный рубиновый ла-
зер с дифракционной расходимостью.— Письма в ЖЭТФ, 1967, 6, 675—677,
371. И. К. Красюк, П. П. Пашинин, А. М. Прохоров. Кольцевой оптический квантовый
генератор сверхкоротких импульсов на рубине.— Письма в ЖЭТФ, 1968, 7,117—119.
372. Е. V. Sayre, К. М. Sander, S. Freed. Absorption spectrum and quantum states of
the praseodymium ion. I. Single crystals of praseodymium cloride.— J. Chem. Phys.,
1955, 23, 2060—2065.
373. T. Kushida. Temperature dependence of absorption linewidths of ruby.— J. Phys.
Soc. Japan, 1967, 22, 351.
374. M. Д. Галанин, 3. А. Чижикова. Люминесценция рубина при больших энергиях
возбуждения и в режиме генерации.— Оптика п спектроскопия, 1964, 17, 402—406.
375. R. С. Powell, В. DiBartolo, В. Birang, С. S. Naiman. Fluorescence studies of energy
transfer between single and pair Cr3* systems in AI2O3.— Phys. Rev., 1967, 155, 296—
308.
376. J. Ch. Vienot, J. Pasteur. Some comments on stimulated emission from particular
rubies (AL03; Cr3*, Eu3h).— Z. Angevv, Math, und Phys., 1965, 16, 71—72.
246
377. Л. Л. Kaminskii, Р. Г. Klevtsov, A. A. Pavlyuk. Stimulated emission from
KY (MoO4)2 — Nd3* crystal laser.— Pbys. Stat. Sol. (a), 1970, 1, K91—K94.
378. T. Alifakawa, D. L. Dexter. Phonon sidebands, multiphonon relaxation of excited states,
and phonon-assisted energy transfer between ions in solids.— Phys. Rev., 1970, В 1,
2961—2969.
3/9. A. A. Kaminskii, P. F. Klevtsov, L. Li. A. A. Pavlyuk. Stimulated emission from
KY(W04)2 : Nd3* crystal laser.— Phys. Stat. Sol. (a), 1971, 5, K79—K81.
380. A. Л. Каминский, П. В. Клевцов, Л. Ли, А. А. Павлюк. Стимулированное излуче-
ние кристаллов KY(W04)2 — Nd3*.— Квантовая электроника, 1971, № 4, ИЗ—116.
381. L. Huff. Sun-pumped laser. Digest of technical papers CLEA 1973 IEEE/OSA, Washing-
ton, May-June, 1973, p. 48.
382. L. H. Brixner, P. A. Flournoy. Calcium orthovanadata Ca3(V04)2 — a new laser host
crystal.-— J. Electrochem. Soc., 1965, 112, 303—308.
383. A. A. Ballman, S. P. S. Porto, A. Yariv. Calcium niobate Ca(NbO3)a — a new laser
host crystal.— J. Appl. Phys., 1963, 34, 3155—3156.
384. P. A. Flournoy, L. H. Brixner. Laser characteristics of niobium compensated CaMoCh
and SrMoO4.— J. Electrochem. Soc., 1965, 112, 779—781.
385. A. Yariv, «S'. P. S. Porto, K. Nassau. Optical maser emission from trivalent praseody-
mium in calcium tungestate.— J. Appl. Phys., 1962, 33, 2519—2521.
386. E. Г. Peym, А. И. P неким. Излучательные уровни попа Рг3+ в кристаллах типа
шеелита.— Оптика п спектроскопия, 1966, 20, 172—173.
387. L. F. Johnson, G. D. Boyd, К. Nassau, R. В. Soden. Continuous operations of the
CaW04 — Nd3* optical maser.— Proc. IRE, 1962 , 50, 213.
388. A. A. Kaminskii. High-temperature spectroscopy of the stimulated emission of as
optical quantum generator on crystals and glasses activated by Nd3* ions.— Electron
Technology (Poland), 1969, 2, 203—208.
389. H. С. Белокриницкий, M. T. Шпак. Споктрально-люмипесцептные и генерационные
свойства неодима в некоторых шеелитовых структурах.— В сб. «Квантовая электро-
ника». Киев, «Наукова думка», 1971, стр. 162—227.
-390. L. F. Johnson, G. D.Boyd, К. Nassau. Optical maser characteristics of Hos+ in CaWO,,.—
Proc. IRE, 1962, 50, 87—88.
391. Z. J. Kiss, R. C. Duncan. Optical maser action in CaW04— Er8*.— Proc. IRE, 1962,
50, 1531.
392. L. F. Johnson, G. D. Boyd, K. Nassau. Optical maser characteristics of Tms+ in
CaW04.— Proc. IRE, 1962, 50, 86—87.1
393. L. F. Johnson, R. R. Soden. Optical maser characteristics of Nd3* in SrMoCh.— J Appl.
Phys., 1962, 33, 757.
394. R. H. Hoskins, В. H. Soffer. Stimulated emission from Y20g : Nd3*.— Appl. Phys
Lett., 1964, 4, 22—23.
395. N. C. Chang. Fluorescence and stimulated emission from trivalent europium in yttri-
um oxide.— J. Appl. Phys., 1963, 34, 3500—3504.
396- X. С. Багдасаров, Г. A. Богомолова, А. А. Каминский, A. M. Кеворков, Г. И. Ро-
гов. Алюминат иттрия с примесью ионов TR3* как активная среда для оптических
квантовых генераторов.— Кристаллография, 1969, 14, 513—514.
397. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, Г. И. Рогов. Синтез и оптические свойства
кристаллов YA103, активированных нонами Nd3*.— Докл. АН СССР, 1969, 185,
1022—1024.
398. М. J. Weber, М. Bass, К. Andringa, R. R. Monchamp, Е. Comperchio. Czochralski
growth and properties of YAIO3 laser crystals.—Appl. Phys. Lett., 1969, 15, 342—345.
399. G. A. Keig, L. G. DeSharer. Laservcrhalten von Yttrium-Orthoaluminat bei dotierung
mit seltenen Erden.— Laser und Elektro-Optik, 1972, № 3, 45—50.
400. Б. К. Севастьянов, X. С. Багдасаров, Л. Б. Пастернак, С. Ю. Волков, В. П. Оре-
хова. Оптическая генерация на ионах Ст3* в кристаллах нттрий-алюминиевого гра-
ната.— Письма в ЖЭТФ, 1973, 17, 69—71.
401. J. Е. Geusic, W. В. Bridges, J. I. Pankove. Coherent optical sources for communicati-
ons.— Proc. IEEE, 1970, 58, 1419—1439.
402. А. А. Каминский, Д. H. Вылегжанин. Исследование электрон-фонопиых процессов
в системе кристалл + Nd3*.— Докл. АН СССР, 1970, 195, 827—830.
403. Д. Н. Вылегжанин, А. А. Каминский. Проявление электрон-фопониого взаимодей-
ствия при генерации в системе кристалл -f- Nd3*.— Письма в ЖЭТФ, 1970, 11, 569—
573.
404. A. A. Kaminskii. Stimulicrte Emissionsspektroskopic.— Laser, 1971, № 2, 58.
405. A. A. Kaminskii, Kh. S. Bogdasarov, L. M. Belyaev. Analysis of the optical spectra and
stimulated radiation of Y3A15O12—Nd3* crystals.— Phys. Stat. Sol., 1967, 21, K23—
K29.
406. A. M. Коровкин, A. J/. Моровое, _1. M. Ткачук, А. А. Федоров, В. А. Федоров,
П. П. Феофилов. Спонтанное и вынужденное излучение гольмия в кристаллах
NaLa(MoO4)2 и LaNbO4 — В сб. «Спектроскопия кристаллов», М., «Наука», 1975.
407. Г. М. Зверев, Г. Я. Колодный, А. М. Онищенко. Безызлучательные переходы между
уровнями трехвалентных редкоземельных ионов в кристаллах иттриево-алюминие-
вого граната.— Ж. эксперим. и теор. физ., 1971, 60, 920—927.
247
408. T. Kushida, J. E. Geusir. Optical refrigeration in Nd-doped Y3A15OI2.— Phys, Rev.
Lett., 1968, 21, 1172—1175.
409. J. R. O’Conner. Optical and laser properties of Nd3* and Eu3+ doped YV04.— Trans.
Metallurg. Soc. A1ME, 1967, 239, 362—365,
410, X. С. Богдасаров, Г. zl. Богомолова, -l.zl. Каминский, В. JI. Попов. Поглощение,
люминесценция и индуцированное излучение кристаллов YVO4 — Nd3*.— Докл.
АН СССР, 1968, 180, 1347 1350.
411, J. В. O'Connor. Unusual crystal-field energy levels and efficient laser properties of
YV04 : Nd8*. Appl. Phys. Lett., 1966, 9, 407—409.
412. Eh. S. Bagdasarov, A. 4. Kaminskii, F. S. Krylov, F. I. Popov. Room-temperature
induced emission of tetragonal YVO* crystals containing Nd3*.— Phys. Stat. Sol.,
1968, 27, KI —КЗ.
413. J. J. Rubin, L. G. Van Uitcrt. Growth of lage yttrium vanadate single crystals for
optical maser studies.— J. Appl. Phys., 1966, 37, 2920 -2921.
414. L. F. Johnson, J. P. Remeika, J. F. Dillon. Coherent emission from Ho3* ions in yttri-
um iron garnet.- Phys. Lett., 1966, 21, 37—39.
415. P. В. Бакрадяе, Г. Al. Зверев, Г. Я. Колодный, Г. П. Кузнецова, Л. В. Макаренко,
I. М. Онищенко, И. JJ. Сергеева, 3. Л. Татаров. Сенсибилизированная люминес-
ценция и индуцированное излучение кристаллов нттриево-алюмцийевого граната.—
Ж. эксперим. и теор. физ., 19*67, 53, 490—491.
416. Ю. К. Воронъко, Г. В. Максимова, В. Г. Михалевич, В. В. Осико, А. А. Соболь,
М. И. Тимошечкии, Г. И. Шипуло. Спектроскопические свойства и индуцированное
излучение кристаллов иттрпй-лютецнй-алюмшшевого граната.— Оптика и спект-
роскопия, 1972, 33, 681—688.
417. R. II. Hoskins, В. II. Softer. Fluorescence and stimulated emission from Еа20з : Nd8*.
J. Appl. Phys., 1965, 36, 323—324.
418. Г. Ф. Вахшеева, В. E. Карапетян, A. Al. Морозов, Л. Г. Морозова, M. Н- Толстой,
П. И. Феофилов. Оптические постоянные, люминесценция л вынужденное излуче-
ние монокристаллов нпобата лантана, активированных неодимом.— Оптика и спект-
роскопия, 1970, 28, 76—81.
419. В. Н. Softer, R. Н. Hoskins. Fluorescence and stimulated emission from Gd2Os : Nd3
at room temperature and 77 K.— Appl. Phys. Lett., 1964, 4, 113—114.
420. H. J. Borchardt, P. E. Bierstedt. Gd2(MoO4)s : a ferroelectric la^er host.— Appl. Phys
Lett., 1966, 8, 50—52.
421. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, 4. M. Кеворков. С. 9. Саркисов, T. A. Te-
восхн. Стимулированное излучение кристаллов (Er, Lu) А10з с попами Но3* и Ти3+.
Кристаллография, 1973, 18, 1083—1084.
422. II. А. Арсеньев. О спектральных параметрах трехвалентного гольмия в решетке
алюмо-иттербпевого граната.— Укр. физ. ж., 1970, 15, 689—692.
423. Н. 9. Кариес, М. И. Толстой, П. П. Феофилов. О стимулированном излучении нео-
дима в монокристалиах молибдата свинпа.— Оптика и спектроскопия, 1965, 18,
177-179.
424. Л. А. Kaminskii, A. A. Mayer, М. V. Provotorov, S. Е. Sarkisov. Investigation of
stimulated emission from LiLa(MoO4)2 : Nd3+ crystal laser.— Phys. Stat. Sol. (a),
1973, 17, K115—K117.
425. A. A. Kaminskii, A. A. Mayer, N. S. Nikonova, M. V. Provotorov, S. E. Sarkisov.
Stimulated emission from the new LiGd(Mo04)2 : Nd3* crystal laser.— Phys. Stat.
Sol. (a), 1972, 12, K73—K75.
426. H. С. Белокриницкий, H. Д. Белоусов, В. И. Боичковский, В. А. Кобваръ-Зленко,
Б. С. Скоробогатов, М. С. Соскин. Исследование вынужденного излучения моно-
кристаллов NaLa(W04)2 активированных Nd3*.— Укр. физ. ж., 1969, 14, 1400—1404.
427. G. Е. Peterson, Р. М. Bridenbaugh. Laser oscillation at 1,06 ц in the scries
Na0j5Gd0>3_xNdxW04.— Appl. Phys Lett., 1964, 4, 173—174.
428. Л. А. Каминский, П. В. Клевцов, Л. Л и, А. А. Павлюк, С. 9. Саркисов. Исследова-
ние стимулированного излучения кристаллов KLa(Mo04)2 с нонами Nd3*.— Изв.
АН СССР, сер. неорган. материалы, 1973, 9, 2059—2061.
429. 1{. Н. Hopkins, N. Т. Melamed, Т. Nenningsen, G. IK. Roland. Crystal growth and
properties of CaY4(Si04)a0, a new laser host for Ho3*.-— J. Crystal. Growth, 1971, 10,
218—222.
430. В. И. Александров, Ю. К. Воронъко, В. Г. АТихалевич, В. В. Осико, А. М. Прохо-
ров, В. М. Татаринцев, В. Т. Удовенчик, Г. П. Шипуло. Спектроскопические свой-
ства и генерация Nds+ в кристаллах ZrO2 н НЮ2,— Докл. АН СССР, 1971, 199,
1282—1283.
431. В. Н. Александров, Т. М. Мурина, В. К. Жеков, В. А/. Татаринцев. Индуцирован-
ное излучение Тиз+, Но3* в кристаллах двуокиси циркония.—В сб. «Краткие сооб-
щения по физике», № 2. М., 1973, стр. 17—21 (АН СССР, Физическим нн-т им.
П. Н. Лебедева).
432. М. Alam, K.H.Gooen, В. DiBartolo, .4. Linz, Е. Sharp, L. Gillespie, G. Janney.
Optical spectra and laser action of neodymium in a crystal Ba2VgGe2O7.— J. Appl.
Phys., 1968, 39, 4728—4730.
433. J. E. Miller, F. J. Sharp, D. J. Horowitz. Optical spectra and laser action of neody-
mium in a crystal Ba0,25Mg2175Y2Ge3O12.— J. Appl. Phys., 1972, 43, 462—465.
248
434. З.М.Брук, Ю. К. Воронъко, Г. В. Максимова, В.В.Осико, А.М. Прохоров,
I К. Ф. Шипилов, И. Л. Щербаков. Оптические свойства и индуцированное излуче-
I ние Nd3+ в кристаллах фтор-апатита.— Письма в ЖЭТФ, 1968, 8, 357—360.
435. L. Е. Sobon, К. A. Wickersheim, В- A. Buchanan, В. V. Alves. Growth and proper-
I ties of lanthanum oxysulfide crystals.— J. Appl. Phys., 1971, 42, 3049—3053.
436. International tables for X-ray crystallography, v. I. Birmingham, England, Kynoch
Press, 1952.
437. M. J. Weber. Insultating crystal lasers.— In «Handbook of lasers», Cleveland, CRS
Press, 1971, p. 371—417.
1 438. L. Nassau. The chemistry of laser crystals. In: Appl. Sol. Stat. Sci., v. 2. N. Y., Acad.
Press, 1971, p. 173—299.
I 439. K. Nassau. Lasers and laser materials.— Materials Res. and Stand, 1965, 5. 3—11.
I 440. L. G. Van Uitert. Solid state maser materials.— Metallurgy of Advanced Electronic
Materials, 1962, 19, 305—327.
441. G. A. Bogomolova, A. A. Kaminskti, V. A. Timofeeva. Nd3+ optical centres in Y,A1 -012
crystals.— Phys. Stat. Sol., 1966, 16, К.165—K166.
442. J. P. Burrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, R. P. Bauman. Optical
phonons of yttrium aluminum garnet.— Phys. Rev., 1968, 173, 851—856.
443. N. T. McDevitt. Infrared lattice spectra of rare-earth aluminum, gallium and iron
I garnets.— J. Opt. Soc. America, 1969, 59, 1240—1244.
444. G. A. Slack, D. W. Oliver, R. M. Chrenko, S. Roberts. Optical absorption of Y3A15OJ2
I from 10 — to 55000 cm-1 wave numbers.— Phys. Rev., 1969, 177, 1308—1314.
| 445. J. A. Koningstein, O. S. Mortensen. Laser — excited phonon Raman spectrum of
garnets.— J. Mol. Spectroscop., 1968, 27, 343—350.
I 446. J. A. Brandficie, G. L. Telk. Quantum efficiency of Nd3+ in glass, calcium lungstate
and yttrium aluminum garnet.— J. Opt. Soc. America, 1967, 57, 1221—1225.
447. R. K. Walls. Branching rations for YA1G : Nd3+.— J. Opt. Soc. America, 1971, 61
123—124.
448. W. F. Krupke. Radiative transition probabilities within the 4f3 ground configuration
1 of Nd : YAG.— IEEE J. Quantum Electronics, 1971, QE-7, 153—159.
449. II. В. Васильев, Г. M. Зверев, Г. Я. Колодный, А. М. Онищенко. О нсрезопансной
I передаче энергии возбуждения между примесными редкоземельными ионами. —
I Ж. эксперим. птсор. физ., 1969, 56, 122—133.
450. J. R. Thornton, W. D. Fountain, G. W. Flint, T. G. Grow. Properties of neodymium
I laser materials.— Appl. Optics, 1969, 8, 1087—1102.
| 451. E. M. Воронкова, В. H. Гречушников, Г. И. Дистлер, И. П. Петров. Оптические
материалы для инфракрасной техники. М., «Наука», 1965.
452. В. Л. Бакуменко, Г. С. Ковина, Т.А. Костинская, Е. П. Лупачев, Е. С. Рвачева.
Стимулированное излучение празеодима в вольфрамате кальция.— Оптика и спект-
' роскоппя, 1965, 19, 132.
453. Р. Mercurio, R. Н. Milburn. Hybrid YAG-YAIO laser operation at 1,064 u.— Appl.
Optics, 1972, 11. 2097—2100.
I 454. G. A. Massey. Criterion for selection of cw laser host materials to increase available
power in the fundamental mode.— Appl. Phys. Lett., 1970, 17, 213—215.
455. J. D. Foster, L. M. Osterink. Thermal effects in a Nd : YAG laser.— J. Appl. Phys
1970, 41, 3656—3663.
456. L. M. Osterink. J. D. Foster. Thermal effects transverse mode control in a Nd : YAG
laser.— Appl. Phys. Lett., 1968, 12, 128—131.
I 457. W. Koechncr. Thermal lensing in a Nd : YAG laser rod.— Appl. Optics, 1970, 9, 2548—
2553.
458. J. D. Foster, L. M. Osterink. Index of refraction and expansion thermal coefficients
of Nd : YAG.— Appl. Optics, 1968, 7, 2428—2429.
| 459, W. C. Scott, M. de Wit. Birefringence compensation and TEMOO mode enhancement in
a Nd : YAG laser.— Appl. Phys. Lett., 1971, 18, 3—4.
I 460. С. M. Stickley. Laser brightness gain and mode control by compensation for thermal
| distortion.— IEEE J. Quantum Electronics, 1966, QE-2, 511—518.
461. W. B. Jones L. M. Goldman, J. P. Chcrnoch, W. S. Martin. The mini-FPL — a face-
pumped laser: concept and implemention. Digest of technical papers VII Internal.
Quantum Electronics Conf. Montreal, 1972, p. 16—17.
462. А. Л. Микаэлян, В. В. Дьяченко. Явление сохранения волнового фронта в сильно
деформированных твердых средах.— Письма в ЖЭТФ, 1972, 16, 25—29.
I 463. ГО. К. Воронъко, Т. Г. Мамедов, В. В. Осико, М. И. Т амошечкин, И. А. Щербаков.
I Влияние взаимодействии донор — донор и донор — акцептор на кинетику распада
метастабильиого состояния Nd3+ в кристаллах.— Ж. эксперим. и теор. физ.. 1973,
I 65, 1141—1156.
464. А. А. Каминский. Многолучевые оптические квантовые генераторы. - Изв. АП
СССР, сер. нсорг. матер., 1974, 10, 2230—2231.
465. Н.Г. Басов, . 1. Р. Зарицкий, С. Д. Захаров, П. Г. Крюков, Ю.А. Магпвеец,
Ю. В. Сенатский. А. И. Федосимов, С. В. Чекалин. Получение мощных световых
1 импульсов на длинах волн 1,06 и 0,53 .«км и нх применение для нагрева плазмы. II.
Лазер на неодимовом стекле с преобразованием излучении во вторую гармонику.—
I Квантовая электроника, 1972, № 6, 50—55.
249
466. F. Auzel. Compteur quanlique par transfect d’encrgie entre deux ions de terres races-
dans un tungstate mixte et dans un voire.— Compt. rend. Acad, sci., 1966, 262 B,
1016—1019.
467. V. L. Uonlnn, A. A. Santiago. Optical spectra and energy levels of erbium-duped
yttrium orlhoaluminate.— J. Chem. Phys., 1972, 57, 4717—4723.
468. P. В. Бакрадзе, Г. M. Зверев, Г. Я. Колодный, Г. П. Кузнецова, А. М. Онищенко.
Влияние примесей редкоземельных ионов па структуру и оптические свойства иттрие-
во-алюминиевого граната.— Изв. АН СССР, сер. фпз., 1967, 31, 2070—2073.
469. С. X. Батыгов, Л. А. Булевский, С. А. Лаврухин, А. М. Прохоров, В. В. Осико,
А. Д. Савельев, В. В. Смирнов. Лазер па кристаллах СаР2 — ErF3.—Kurzfassungen.
Internationale Tagung «Laser und ihre Anwendungen», 4.6—9.6, Dresden, 1973, Teil 2,
S. K97.
470. P. К. Свиридова, П. А. Арсеньев. Спектры кристаллов ScYO3 содержащих попы
Nd3+.— Ж. ирикл. спектроскопии, 1972, 17, 888—890.
471. П. А. Арсеньев, К. Э. Бинерт. Синтез и оптические свойства монокристаллов алю-
мината гадолиния (GdA103), легированного ионами неодима.— Ж. прикл. спектре-
скопни, 1972, 17, 1084- 1087.
472. Р. AaArsenev, К. Е. Bienert, В. К. Sviridova. Spectral properties of neodymium ions
in the lattice of GdScO3 crystals.— Phys. Stat. Sol. (a), 1972, 9, K103—K104.
473. П. А. Арсеньев, К. О. Бинерт. Выращивание лазерных кристаллов алюмината ит-
трия п гадолиния по методу оптической зонной плавки и их спектроскопические
свойства. Kurzfassungen. Internationale Tagung «Laser und ihre Anwendungen»,
4.G—9.6. Dresden, 1973, Teil. 1, S. K44.
474. К. B. Steinbruegge. High average power characteristics of CaLaSOAP : Nd laser mate-
rials. Digest of technical papers CLEA 1973 IEEE/OSA. Washington, May—-June
1973, p. 49.
475. H. P. Weber, В. C. Tofield, T. C.Damen. NdLa pentaphosphate laser. Post deadline
papers abstracts CLEA 1973 IEEE/OSA. Washington. May — June 1973, p. 14B-2.
476. J. Weber. Nonradiative decay from 5d states of rare earth in crystals.— Sol. Stat.
Communs, 1973, 12, 741—744.
477. Af, J. Weber. Multiphonon relaxation of rare earth ions in yttrium orthoaluminate.—
Phys. Rev. B, 1973, 8, 55—64.
478. J. P. van der Zicl, W. A. Bonner, L. Kopf, S. Singh, L. G. Van Uitert. Laser oscillation
from Ho3+ and Nd3+ ions in epitaxially grown thin aluminum garnet films.— AppL
Phys. Lett., 1973, 22, 656—657.
479. L. I'. Johnson, H. J. Guggenheim. Laser emission at 3 p from Dy3+ in BaY2Fe.— Appl.
Phys. Lett., 1973, 23, 96—98.
480. W. A. Bonner. Epitaxial growth of garnets for thin film lasers. - J. Electron. Mater.,
1974, 3, 193—208.
481. A. J. Lindop, D- W. Goodwin. EPR and optical spectroscopy of Nd3+ ions in calcium
aluminate.- J. Phys. C, 1973, 6, 1818—1829.
482. A'. Smgh, L. G. Van Uitert, J. B. Pctopowicz, W. H. Grodkiewicz. Laser emission at
1,065 pm from neodymium-doped anhydrous cerium trichloride at room temperatu-
re.- Appl. Phys. Lett., 1974, 24, 10—13.
483. Г. А. Богомолова, Д. H. Вылегжанин, А. А. Каминский. Температурные спектраль-
но-геперациоппые исследования кристаллов с ионами Yhs+.— Ж. эксперим. и теор.
физ., 1975, 69, № 3—4.
484. Ц. A. Buchanan, К. A. Wickershelm, J. J. Pearson, G. F. Herrmann. Energy levels of
Yb8+ in gallium and aluminum garnets. I. Spectra.— Phys. Rev., 1967, 159, 245—251.
485. I. S. Minhas, К. K. Sharma. Optical absorption and Zeeman spectra of Nd3+ — doped
PbMoO4.— Phys. Rev. B, 1973, 8, 385—392.
486. X. С. Багдасаров, A. 4. Каминский, A. M. Кеворков, Л. M. Прохоров, С. Э. Сар-
кисов, T.A. Тевосян. Стимулированное излучение TR31- попов в кристаллах иттер-
бий — алюминиевого граната.— Докл. АН СССР, 1974, 218, 550—551.
487. А. Л. Kaminskii, В. Р. Sobolev, Kh. S. Bogdasarov, N. L. Tkachenko, S. E. Sarkisov,
Б. В. Seyranian. Investigation of stimulated emission from crystals with Nd3+
ions.— Phys. Stat. Sol. (a), 1974, 23, K135—K136.
488. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, A. M. Кеворков, Л. M. Прохоров, Исследова-
ние стимулированного излучения ионов Nds+ в CaSc2O4. - Квантовая электроника,
1974, 1, 1666—1668.
489. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, А. М. Кеворков, Л. Ли, А. М. Прохоров,
С. 3. Саркисов, Т. А. Тевосян. Стимулированное излучение нонов Nd3* в кристалле
ЬгА112О15 на переходах *F3.e-• и Докл. АН СССР, 1974, 216,
767—768.
490. Е. В. Жариков, В. Я. Жаков, Л. А. Булевский, Т. М. Мурина, В. В. Осико,
Л. М. Прохоров, А. Д. Савельев, В. В. Смирнов, Б. П. Стариков, М. И. Тимо-
шачь ин. И пдуцпрованпое излучение ионов Ег3+ в кристаллах нттрпево-алюмипиевого
граната на длине волны 2,94 мкм.— Квантовая электроника, 1974, 1, 1867—1869.
491. L. F. Johnson, К. A. Ingersoll. Elimination of degradation in the laser output from
Ho3+ in sensitized YAG.— J. Appl. Phys., 1973, 44, 5444—5446.
492. I. J. Batton, D. W. Goodwin. Continuous laser action in YAlO-{.— J. Phys. D., 1972,
5, 228 -234.
250
493. D. E. Wortman. Ground term energy states for Nd3* in LiYF4.— J. Phys. Chem. Solids,
1972, 33, 311—318.
494. J. F. B. Hawkes, M. J. M. Leask. Spectroscopic study of Er®+ — Gd3* interaction in
Er : GdA103.— J. Phys. C., 1972, 5, 1705—1715.
495. Лазеры и термоядерная проблема. Сборник. Под ред. Б. Б. Кадомцева. М., «Атомиз-
дат», 1973.
496. J. С. Toledano. Optical spectrum of Nd3+ in oxidized calcium fluoride.— J. Chem.
Phys., 1972, 57, 1046—1050.
497. П. Гёрлих, X. Kappac, Г. Кётитц, P. Леман. Спектроскопические свойства активи-
рованных лазерных кристаллов. М., «Наука»), 1966.
498. Спектроскопия кристаллов. Сборник. М., «Наука», 1966.
499. Спектроскопия кристаллов. Сборник. М., «Наука», 1970.
500. Спектроскопия кристаллов. Сборник. Л., «Наука», 1973.
501. О. Н. Вокша, С. В. Грум-Гржимайло. Исследование оптических спектров кристал-
лов с ионами группы железа при комнатной и низких температурах. М., «Наука»,
1972.
502. Н. Bethe. Tcrmaufspaltung in Kristallen.— Ann. Physik, 1929, 3, 133—208.
503 К. Вальхаузен. Введение в теорию поля лигандов. М., «Мир», 1964.
5^4 X. С. Багдасаров, Г. А. Богомолова, М. М. Гриценко, А. А. Каминский, А. М. Ке-
ворков, А. М. Прохоров, С. Э. Саркисов. Спектроскопия стимулированного излуче-
ния кристаллов Gd3Ga6O12 — Nd3*.— Докл. АН СССР, 1974, 216, 1018—1021.
505. ' Т. С. Damen, II. Р. Weber, В. С. Tofield. NdLa pentaphosphate laser performance —
AppL Phys. Lett., 1973, 23, 519—520.
506. X. С. Багдасаров, Г. А. Богомолова, А. А. Каминский, A. M. Кеворков, Л. Ли,
A. M. Прохоров, С. Э. Саркисов. Исследование стимулированного излучения кри-
сталлов Lu3Ga5O12 с ионами Nd3+ на переходах 4F3. —> 4Zn, и *Ft, —> <уи,,—
Докл. АН СССР, 1974, 218, 316—319.
507. Н. G. Danielmeyer, Н. Р. Weber. Fluorescence in neodymium ultraphosphate.—
IEEE J. Quantum Electronics, 1972, QE-8, 805—808.
508. TO. E. Перлин, E. И. Перепелица, A. M. Ткачук, Л. С. Харченко, Б. С. Цукерблат.
Температурное уширение и сдвиг Д-лииии иона Сг8* в алюминате лантана.*— Оптика
и спектроскопия, 1972, 33, 1121—1128.
509. Р. A. Arsenev, L. IV. Raiskaya, R. К. Sviridova. Spectral properties of neodymium ions
in the lattice of Y2SiO5 crystals.— Phys. Stat. Sol. (a), 1972, 13, K45 — K47.
510. Handbook of lasers, Cleveland, CRS Press, 1971.
511. H. А. Козлов, А. А. Мак, Б. M. Седов. Твердотельные ОКГ с накачкой солнечным
излучением.— Оптико-мех. пром-сть, 1966, № 11, 25—29.
512. 15. Я. Забокрицкий, В. Н. Никитин, М. С. Соскин, А. И. Хижняк. Исследование
структуры полосы люминесценции 1,06 мкм неодимового стекла с помощью генера-
ции гигантского импульса. Тезисы докладов IV Всесоюзного совещания по спектро-
скопии кристаллов. Свердловск, 1973, стр. 86—87.
513. В. Р. Белан, Ч. М. Брискина, В. В. Г ригоръянц, М. Е. Жаботинский. Передача
энергии возбуждения между ионами Nd3+ в стекле,—Ж. эксперим. и теор. физ..
1969, 57, 1148—1159.
514. A. A. Kaminskii, L. I.l. Analysis of spectral lines intensities of TR3+ions in crystal
systems.— Phys. Stat. Sol. (a), 1974, 26, 593—598.
515. Kh. S. Bagdasarov, Yu. K. Voronko, A. A. Kaminskii, L. V. Krotova, V. V. Osiko.
Modification of the optical properties of CaF2 — TR3+ crystals by yttrium impuri-
ties.— Phys. Stat. Sol., 1965, 12, 905 —912.
516. В. H. Бакланова, Б. И. Максаков, M. Н. Толстой, П. II. Феофилов, В. Н. Шапо-
валов. Спектрально-люминесцентные свойства неодима и иттербия в кристаллах
тройных смешанных фторидов.— В сб. «Спектроскопия кристаллов». М «Наука»
1970, стр. 156—159.
517. Г. Б. Бокий, В. Б. Кравченко. Кристаллохимические проблемы активации.—
В сб. «Спектроскопия кристаллов». Л., «Паука», 1973, стр. 7—15.
518. В. Б. Александров, Л. С. Гарашина. Новые данные о структуре тверды! растворов
CaF2 — TRF3 — Докл. АН СССР, 1969, 189, 307—310.
519. А. К. Cheethain. В. Е. F. Fender, 1). Steele, R. I. Taylor, В. T. M. Willis. Defect
structure of fluorite compounds containing excess anions.— Sol. Stat. Comrauns, 1970
8, 171—173.
520. P. В. Бакрадзе, И. В. Васильев, Г. М. Зверев, Г. Я. Колодный, Г.П. Кузнецова,
А. М. Онищенко. Исследование кристаллов Ys(Al, Ga)5O12 с примесью неодима.—
В сб. «Спектроскопия кристаллов». М.т «Наука», 1970, стр. 184—187.
521. .7. Г. Морозов, П. П. Феофилов. Люминесцентные и рентгсноструктурпые исследо-
вания системы 3Y2O3 — (5 — a)Ga2O3 — xSc2O3. — Изв. АН СССР, сор. неорган.
материалы, 1968, 4, 1738—1742.
522. В. Cockayne, D. В. Gasson, D. Findlay, D. И’. Goodwin, R. A. Clay. The growth and la-
ser characteristics of yttrium-gadaliniura-aluminum garnet single crystals.— J Phys
Chem. Sol., 1968, 29, 905—910.
523. L. Л. Risebeip. R. W. Brown, IF. C. Hilton. New class of intermediate-gain laser mate
rials : mixed garnets.- - Appl. Phys. Lett., 1973, 23, 127—129.
251
524- А. А. Каминский, Г. А. Богомолова, A. M. Кеворков. Спектроскопические исследо*
вания кристаллов со структурой граната.—Инв. АН СССР, сер. неорган. материа-
лы, 1975, 11, 884—889.
525. А. О. Иванов, И. В. Мочалов, А. М. Ткачук, В. А. Федоров, П. П. Феофилов.
Спектральные свойства иона тулия и каскадная генерация вынужденного излучсппя
в кристалле YA1O3 — Tu3+, Cr8*.— Квантовая электроника, 1975, 2, 188—190.
526. А. О. Иванов, И. В. Мочалов, А. М. Ткачук, В. А. Федоров, П. П. Феофилов. Ге-
нерация стимулированного излучения гольмия в области 2 мкм в кристаллах алюмо-
гольмиевото граната (Но3А16О12).— Квантовая электроника, 1975, 2, 186—188.
527. А. Л. Микаэлян, В. В. Дьяченко. Лазеры о волноводными резонаторами.— Кванто-
вая электроника, 1974, 1, 937—949.
528. В. Г. Михалевич, Г. П. Шипуло. Мощный лазер па пттрпй-алюминпевом гранате
с неодимом с линейно поляризованный выходным излучением.— Квантовая электро-
вика, 1974, 1, 455—456.
529. X. С. Багдасаров, А. А. Каминский, А. М. Кеворков, А. М. Прохоров. Редкоземель-
ные скандий-алюминиевые гранаты с прпмесыо ионов TR3* как активные среды
для твердотелых ОКГ.— Докл. АН СССР, 1974, 218, 810—813.
530. К. G. Belabaev, A. A. Kamtnskii, S. Е. Sarkisov. Stimulated emission from ferroelect-
ric LiNbO3 crystals containing Nd3* and Mg8* ions.— Phvs. Stat. Sol. (a) 1975, 28,
K17 — K20.
531. C. D. Brandie, J. С. Vanderleeden. Growth, optical properties, and cw laser action of
ncodymium-doped gadalinium scandium aluminum garnet.— IEEE J. Quantum Elect
ronics, 1974, QE-10. 67-—71.
532. L. F. Johnson. JI. J. Guggenheim. Electronic- and phonon-terminated laser emission
from Ho3+ in BaY2Fe.— IEEE J. Quantum Electronics, 1974. QE-10, 442—449.
533. H. G. Danicltneyer, G. Huber, И". IV. КгйЫег, J. P. Jeser. Continuous oscillation of
a (Sc, Nd) pentaphosphate laser with 4 milliwatts pump threshold.- Appl. Phys.,
1973, 2, 335—338.
534. M. В latte, H. G. Danielmeyer, R. Ulrich. Energy transfer and the complete level sy-
stem of UdUP.— Appl. Phys-, 1973, 1, 275—278.
535. A. A. Kaminskti, L. Li. Analysis of spectral lines intensities of TR8* ions in the disor-
dered crystal systems.— Phys. Stat. Sol. (a), 1974, 26, K21 — K26.
536. A. A. Kaminskti, В. P. Sobolev, Kh. S. Bogdasarov. P. P. Fedorov, A. M. Kevor-
kov, К. B. Seyranyan, S. E. Sarkisov. Investigation of stimulated emission in the
-> 4Zi3/s transition of Nd3* ions in crystals (VI) Phys. Stat. Sol. (a), 1974,
26, K63 — K65
537. Г. M. Зверев, В. M. Гармаш, А. М. Онигуенко, В. А. Пашков, А. А. Семенов,
IO. М. Колбацков, А. И. Смирнов. Индуцированное излучение трехвалентных попов
эрбия в кристаллах нттрпево-алюмнпиевого граната.— Ж. прпкл. спектроскопии,
1974, 20, 820—823.
538. L. G. DeShazer, М. Bass, U. Ranon, J. К. Guha, Е. D. Reed, J. W. Strozyk, L. Roth-
rock. Laser performance of Nd3+ and Ho3* in YVO4, and Nd3* in gadalinium gallium
garnet (GGG). Digest of technical papers, VIII Intemat. Quantum Electron. Conf.,
June 1974 (IEEE, N. Y.), p. 7—8.
539. T. Г. Басаев, E. M. Цианов, A. M. Прохоров, И. А. Щербаков. О квантовом выходе
люминесценции с метастабильного состояния М'г,г в силикатных стеклах и кристал-
лах YhAI-,0,8-— Докл. АП СССР, 1974, 216, 297—299.
54». И. С. Андриеш, В. Я. Гамурарь, Д. Н. Вылегжанин, А. А. Каминский, С. И. Кло-
кишнер, ТО. Е. Перлин. Расчет температурного уширения бесфоноивой липни А
в полосе люминесценции 4Г8/в-* 47ш8 нона Nds+ в иттриево-алюминиевом гранате.—
Квантовая электроника, 1975, 2, 287—293.
541. Е. М. Цианов, А. М. Прохоров, В. П. Самойлов, И. А. Щербаков. Измерение ве-
роятностей излучательных переходов с метастабильного уровня в силикатном стекле
и кристалле граната.— Докл. АН СССР, 1974, 215, 1341—1344.
542. В. А. Коварский. Многоквантовыс переходы. Кпшипов, «Штпянца», 1974.
543. Н. В. Карлов, ТО. II. Петров, А. М. Прохоров, О. М. Стельмах. Диссоциация моле-
кул трпхлорида бора излучением СО2-лазера.— Письма в ЖЭТФ, 1970,11, 220—222.
544. II. Г. Басов, Э. М. Беленое, Е. М- Маркин, А. И. Ораевскии, А. В. Панкра-
тов. Стимулирование химических реакций лазерным излучением.— Ж- эксперим.
и теор. физ., 1973, 64, 485—497.
545. А. М- Морозов, И. Г. Подколозина, А. М. Ткачук, В. А. Федоров, П. П. Феофи-
лов.— Люминесценция и вынужденное излучение двойных фторидов лития—эрбия
и лития—гольмия.— Оптика и спектроскопия, 1975, 39, № 1—2.
Предметный указатель1
Простые лазерные фторидные кристаллы с упорядоченной структурой
LiYFa 112 [306]
Nd3* 10, 90, 112, 218, 219
[261, 262, 305, 306, 493]
Tb=^(Gds+) 10, 42, 112, 217
Но3* (Ег3*) 10, 42, 112, 228
[131, 132]
Но3* (Ег8*, Tu3*) 42, 112,
228 [132]
Ег3* 10, 33, 106, ИЗ, 217
[104, 287]
LiHoFi
Но3* 233 [545]
LiErl'j
Ег3* 233 [545]
MgF2 ИЗ [438]
V2* 10, 37-41, ИЗ, 223
[ИЗ, 114]
Со2* 10, 41, ИЗ, 227, 228
[ИЗ]
Ki2* 10, 34—41, 72, 77, ИЗ,
226—228 [ИЗ]
KMgF3 [438]
Со2* 10, 41, ИЗ, 227 [ИЗ]
KMnFs [438]
Nt»-(Мп8*) 10, 41, 42, 114
[20]
CaF2 26, 70, 114 [6—8, 16,
62, 63, 194, 195, 438]
Nd3* 10, 72, 75, 76, 90,
114, 218. 221—223 [24,
32, 45, 243, 308—316]
Ho3* 10, 33, 115, 217, 228
[102, 183, 319]
Er8* 10, 33, 115, 217, 226
[105, 320]
Смешанные фторидные лазерные кристаллы с разу порядоче иной
5NaF-9YF3 [8]
Nd3* 10, 26, 32, 124, 218,
220, 223 [66, 88]
CaFa — SrFs
Nd3* 10, 125, 218 [347]
CaF2 - YF3 27 [6-8, 519]
Nd3* 10, 26, 32, 65, 72, 84,
125, 218-226, [23, 28.
32, 87, 90, 180, 243, 313,
348—351, 464]
Yb^Nd3*) 10, 43, 116, 218
[152]
Sm2* 9, 10, 30, 37, 38, 41»
72, 81, 103, 116, 217 [14—
16, 118, 256, 279, 322—
325]
Dy2* 10, 14, 61, 76, 78, 81,
104, 117, 229 [39—42, 226,
227, 244, 245, 257, 327—
331, 340, 511]
Tu2* 10, 77, 117 [221, 327»
332]
U3* 9, 10, 78, 109, 118, 229
[13, 15,18, 299, 300. 333—
335]
U<* 180 [299]
CaF2* [326]
Nd3* 10, 72, 90, 114, 223
[32, 316, 318, 496]
Er3* 10, 33, 115, 218, 226,
227 [108]
Ег3* (центры окраски) 42,
115 [146]
Tu3* 10, 116, 227 [146]
Sm2* 10, 117, 217 [326]
M11F2 [438]
Ni2+(Mn2*) 10, 41, 42, 77,
118, 226—228 [20, 113]
ZnF2 [438]
Co2* 10, 41, 118, 229 [113.
117]
SrF2 И 9 [6, 7, 62, 63, 438]
Nd3* 10, 72, 75, 76, 119,
218 [36, 183, 243, 315,
336 -338]
Tu3* 10, 119, 228 [183]
Sm2* 10, 30. 119, 217 [322]
Ho3* 10, 125, 228 [243, 352,
353]
Er3* 10, 27, 33, 45, 106,
126, 217, 226 [25, 106.
243]
Ca2Y3Fift
Nd3* 10, 32, 126, 218. 223,
225 [32, 90]
CaF2 — LaF3
Nd8* 10, 182 [536]
Dy2* 10, 104, 119, 229 [244,
339]
U3* 10, 109, 119, 229 [15,
299, 300, 341]
BaF2 120 [6, 62, 63]
Nd3* 10, 120, 220 [183]
C3* 10, 109, 120, 229 [15,
299, 300, 342]
BaY2FB
Dy2*(Er3*) 10, 42, 104, 120,
180, 229 [479]
Ho3* 105, 182 [532]
Ho3+(Yb?+) 10, 33, 42, 48,
121, 217 [31, 532]
Ho3* (Er3*, Tu3*) 182 [532]
Er3* 10, 33, 106, 120, 121,
217 [31, 103]
Er’+fYb3*) 10, 48, 121, 217
[31]
LaFs 122 [6—8, 49, 52]
Pr8+ 10, 32, 89, 122, 217
[75, 258, 259]
Nd8* 10, 13, 32, 57, 64,
67- 72. 75, 77, 81, 91,
122. 123, 195, 218—226
[24, 32, 37, 87, 88, 183,
189, 196. 207, 243, 263,
264, 343, 344]
Er8* 10, 106, 123, 226 [49,
288, 289]
CeFs 123 [6, 7]
Nd3* 10. 32. 91. 123, 124,
218, 221 226 [89, 253,
265, 345]
H0F3 124
Ho8* 10, 124. 228, 233 [346]
структурой
CaF2 — СсОз
Nd3* 10, 127, 223 [349]
CaFj - CcF3 27 [6—8, 518]
Nd8* 10. 32, 72, 127, 221.
223 [ 22, 32, 88, 354 , 355]
CaF2 — GdF3
Nd3* 10, 182 [536]
CaFs — ErFs [7]
Ho3* (Er3*) 10, 33, 42, 45,
46, 127, 228 [133]
1 В круглых скобках рядом с ионом-активатором (генерирующим) указаны ионы-
сенсибилизаторы. В прямых скобках приведены номера литературных ссылок.
♦ Кристаллы содержат примесь кислорода.
Ei3+ 10, 127, 128, 135, 217,
229 [25, 111, 469]
TuMEr3*) 10, 33, 42, 45,
77, 128, 135, 227 [111,
133, 145, 148, 243]
SrF. YF3
Nd3* 10, 32, 128, 129, 219,
223, 224 [88, 356]
Sr2Y5Fi9
Nd3* 10, 32, 129. 218, 223
[317]
SrF2 LaF3 [6, 7]
Nd3* 10, 32, 72, 129, 220,
223, 224 [22, 32, 88, 355,
357]
SrF2 — GdF3
NdJJ- 10, 32, 130, 219, 223,
224 [91, 358]
SrFj — LuFe
Nd3* 10, 130, 182, 219 [487,
536]
CdF2 — YF3 [8]
Nd3* 10, 32, 72, 130, 131,
221, 223 [34, 89, 359]
CdF2 — LaF3 [8]
Nd3* 10, 131, 222 [359]
BaF2 — YF3
Nd3* 10, 32, 131. 219, 223
[487]
BaF2 — LaF3 [6—8]
Nd3* 10, 27, 32, 59, 61,
72, 91. 131, 132, 219, 223,
224 [22, 32, 89, 92, 243,
355, 360]
BaF2 — CeF3
Nd3* 10, 132, 219 [487, 535]
BaF2 — GdFs
Nd3* 10, 132, 219 [487]
LaFs — SrF2 [6, 7]
Nd3* 10, 32, 58, 60,133, 218,
221—224 [93, 243, 361]
a-NaCaYFe [8]
Nd3+ 10, 12, 32, 55, 56, 72,
133, 219, 221, 224—226
[24, 32, 65, 89, 202, 243]
a NaCaCeFe [8]
Nd8* 10, 26, 32, 72, 134,
221, 223 [32, 65, 89, 243]
a-NaCaErFe [8]
По8* (Er3*) 10, 42, 134, 228
[134]
Tu8+(Er8+) 10, 42, 134, 227
[134]
SrF2 — CeF» — GdF3
Nd3* 10, 135, 219 [91, 358]
CdF2 — YF3 — LaF3 [8]
Nd3* 10, 135, 221 [359]
CaF2 — (Er, Tu, Yb)F3
Ho3* (Er8*, Tu3*, Yb3+) 10.
42, 78, 135, 228, 229 [111,
145]
CaF2_SrFs— BaF2— YF3 —
— LaF3 [7]
Nd3* 10, 26, 72, 135, 219,
220 [32, 64, 243, 349]
Простые лазерные оксидные кристаллы с упорядоченной структурой
LiNb(\ 26, 49, 79. 136 [164,
2Л9, 240, 438]
Nd3* И, 32, 51. 57 —59, 72,
91, 136, 137, 182, 222,
223, 226 [34. 89. 162—
165, 266, 531)]
По3- 11. 52, 137, 228 [156]
Tus+ 11, 49 -52, 137, 227
[136]
Ms£O 137 [438]
NP+ 11, 41, 137 . 223 [ИЗ]
AhOj 79, 137. 1811, 190 [6—
8, 438]
Cj~ 9, 11, 13, 30. 41, 61,
65, 72, 77, 79,81.108,137,
138, 188, 217 [12, 19, 32,
120—122, 179. 181, 190,
197, 199, 203 -2lJ6, 232—
238. 243, 246, 301. 362—
371, 373—376, 510]
KY(Mo04)2 138 [8]
NdJ< 11. 32, 82, 83, 92,
138, 139, 222. 225 [85.
95, 210, 267, 377]
lOfWOJs 139
Nd8* 11, 32, 72. 77, 84, 92,
139, 140, 218, 222, 225,
226 [77. 93, 94. 210, 222,
.‘,79, 380]
Ca\l4OT 140
Nd3- И. 32. «4, 140, 219—
226 188, 95, 481]
Ei3i 11, 141. 226 [95]
Ca\luOlfl 141
Nd- 11. 82. 111. 218 [96]
GiScJh
Nd3* 11, 32, 141, 222, 223,
226 [488, 489]
Ca3(VO4)2 141 [8]
Nd3* 11, 141, 222 [382]
Ca(XbO3)2 59 [6]
Pr8* 11, 142, 218 [383]
Nd3* 11, 32, 59, 61, 72, 77,
93, 142, 143, 219—221,
224, 225 [34, 93, 172, 173,
212, 213, 383]
Ho8* 11, 143, 228 [383]
Er3* 11, 143, 226 [383]
Tu3* 11, 143, 227 [383]
CaMoOj 143 [438]
Nd3* 11, 77, 94, 143, 219—
222 [183, 211, 268, 384]
Ho3*(Er3*) 11, 42, 144, 228
[21, 124]
Tu’+fEr8*) 11. 42, 144, 227
[21, 1241
Ca<),25Bao,75(Nb()3)2
Nd3* 11, 52, 144, 220 [156]
CaVVO4 65, 144 [6—8, 438]
Pr8* 11, 144, 180 [385, 386,
452]
Nd3* 9. 11, 32, 64, 66, 72,
77, 78, 81, 94, 144—146,
218—221. 224—226 [17,
32, 78, 93, 178, 182—186,
208, 209, 222, 243, 246,
247, 268, 269, 387, 389,
446, 511]
Ho3* H, 146, 228 [183, 390]
Ei3+ 11, 106, 146, 226 [291,
391]
Tu8* 11, 146, 227 [183, 392]
SrAUO? 147
Nd3* 11, 32, 147, 219—226
[88, 96]
SrAli2Ois 147
Nd3* H, 32, 82, 147, 218,
220, 223 [96, 489]
SrMoO« 147 [6—8, 438]
Pr3* 11, 147, 218 [69]
Nd3* 11, 32, 95, 148, 219—
226 [97, 183, 243, 268,
384, 393]
SrWCh [438]
Nd3* 11, 95, 148, 219—221
[183, 268]
YsOs 25, 148, 188 [7, 438]
Nd3* 11, 82, 95, 148, 222
[144, 394]
Eu8* H, 149, 217 [395]
YAlOa 25, 71, 149, 188—
190 [8, 477]
Nd3* 8, 11, 13. 32. 52, 57,
60—63, 72, 75—81, 95,
149, 150, 188, 191, 196,
208—215, 218—226 [10,
34, 79, 93, 98, 176, 220,
222, 271, 272, 396—399,
453, 454, 463, 492]
Nd3+(Cr3+) 42, 77, 151 [127]
Ho3+(Er3*, Tu3*) 11, 42,
105, 160, 229 [107, 141]
Er3* 11, 33, 46, 107, 151,
180, 217, 227 [107, 109,
110, 467]
Tu3+(Cr3*) H, 33, 42. '16,
47, 151,227, 229 [112, 525]
Tu3+(EiJ+) 42, 151 [107]
YgAlsOu 25, 57. 71, 152,
188—190, 194 [6—8, 201,
293, 438, 442—445, 524]
Ст3* 11, 152, 217 [170, 275,
400]
Nd3* 8, 11, 13, 32, 33, 52,
55, 56, 58, 61, 62, 67, 68,
72—82, 84, 86, 87, 96,
152, 153, 161, 188, 191,
192, 194—207, 210—227
[9, 32—34, 38, 80, 81,99—
101, 151, 167—170, 187,
216, 217, 228, 229, 242,
243, 247 —253, 271, 273—
275, 399, 401—405, 407,
408, 416, 437, 438, 441,
446—448, 455—460, 468,
478, 480, 520—524, 528,
535, 539, 541]
Nd3+(Cr3*) 42, 77, 78, 155
[126, 275, 381]
Gd3* 11, 103, 154, 217 [285]
Ho?* 11, 154, 228, 229 [128,
135]
Ho8+(Cr8*) 42, 78, 155 [128]
Ho3*(Er3*) 42, 160, 228,
229 [124, 128, 135]
Ho?*(Er3*, Tu3*) 42, 78,
160, 161, 229 [140, 223,
224, 243, 415]
Ho8*(Er3*, Tu8*, Yb3*) 42,
78, 82, 161, 229 [86, 140
290, 478, 480 , 486, 491)
Er3* 11, 33, 46, 107, 154,
182, 227, 229 [128, 135,
147, 292, 293, 490, 524,
537]
Er3*(Yb3*) 42, 180, 227
[147, 437]
Tu8* 11, 78, 108, 154, 227,
228 [128, 135, 295, 524]
Tu8* (Cr3*) 42, 78, 156, 228
[128]
Tu3*(Er3+) 42, 78, 160, 227,
228 [128, 135]
Yb3* 11, 72, 75, 81, 155, 218
[86, 128, 254, 298, 483,
484, 524]
Yb8* (Nd3*) 43, 109, 156
[86, 483]
Yb3*(Cr3*,Nd3+) 43, 157 [86,
483]
YsSiOs 157
Nd3* 11, 32, 157, 180, 222,
226 [82. 509]
YScO3
Nd3* 11, 158, 180, 218 [470]
Y3SC2AI3O12
Nd3* 11, 97, 182 [488 524
529, 536]
YsScsGagOis
Nd3* 11, 182 [ 524 , 53u]
YVOi 158 [8]
Nd3* 11, 32, 57, 97, 158,
221, 222, 225 [34, 88, 167,
171, 243, 409—412, 538]
Eu3* 11, 103, 158, 217 [284,
409]
Hos+(Er3+, Tu3*) 11, 182
[538]
Tu8* 11, 108, 159, 228 [296,
413]
YeFesOis [443]
Ho?*(Er3*, Tu8*) 11, 42, 82,
105, 159, 228, 229 [138,
139, 414, 524]
Y3Ga!,Oi2 159 [443]
Nd3* 11, 32, 97, 159, 219,
220, 224 [9, 273, 274, 504,
524]
Ho3* 11, 105. 159 , 228, 229
[138, 139, 524]
Yb3+(Nd3*) 11. 182 [298,
483, 484, 486, 524]
(Y, Lu)3Al&Oi2
Nd8* 161, 220- 222 [416]
LasOs [6]
Nd3* 11, 82, 98, [62, 222
[137]
LaAlOs
Nd3* 11, 82, 99, 162, 222
[137]
LaNbO-t 162 [8]
Nd3* 11, 99, 162, 220 [277.
418]
Ho3+(Er3*) 11, 42/162, 228
[406]
Gd2O3 162
Nd3* 11, 82, 162, 222 [419]
GdAlOs
Nd3* 11, 99, 163, 180, 222
[137, 471]
Ho?* 11, 105, 163, 180, 228
[297, 473]
Er3* 11, 108, 163, 226 [294]
Tu3* 11, 108, 163, 180, 227
[286, 473]
GdScO3
Nd3* 11, 163, 180. 222 [472]
GdsSc±AlsO12
Nd3* 11, 99. 182 [86. 488,
524, 529, 531]
Yb3+(Nd3') 11, 182 [483,
488, 524, 529]
GdaGasOis 163
Nd3* 11, 32, 99. 163, 164
219, 220 [9, 504, 524, 538]
Yb3* (Nd3*) 11, 182 [483,
486, 524]
Gd2(MoOj)3 164 [7. 164]]
Nd3* 11, 52, 57, 59, 164,
220, 222 [164-166, 420]
HO3AI5O12
Ho8* 11, 164 , 229, 233 [526]
Er2Os 25
Ho3*(Er3+) 11, 42, 78, 164,
229 [136]
Tu»*(Er3+) 11, 42, 77, 82,
165, 228 [149]
ЕгАЮз
Ho3+(Er3+) 11, 42, 165, 229
[137, 421]
Tu8*(Er3*) 11, 42, 165, 227
[225, 421]
(Er, Lu)A103
Ho3*(Er3+) 165, 228 [421]
Tu3*(Er3+) 165, 227 [421]
ЕгзА15О12
Tu3*(Er3*) 11, 43, 165 [150,
524]
ErsScsAl: O12
Ho3*(Er3*, Tu3*) 11, 182
[86, 488, 524, 529]
YbsALOss
Ho8+(Yb3+) 11, 166, 228
[422, 524]
Htf’+fEr3*, Tu3*, Yb3*) 42
166, 229 [86, 486]
Er’+tYb3*) 11, 42, 166, 227
[86, 486, 524]
Tu3+(Er»*, Yb8*) 11, 43
166, 227, 228 [86, 486
524]
LU3AEO12 166
Nd3* 11, 32, 67, 68, 72, 77
82, 100, 166, 167, 205’
218-225 [86, 89, 191, 210,
222, 271, 278, 416, 524]
Ho3+ 11, 168, 229 [143, 524]
Ho8* (Er3*, Tu3*) 42, 78
169, 229 [143]
Ho3* (Er3*, Tu3*, Yb3‘) 4’
180 [143] ’
Er3* 11, 168, 227 [143, 524]
Tu8* 11, 168, 227. 228 [143,
524]
Yb3* H. 72, 109, 168, 218
[86, 483, 524]
Yb3* (Nd3*) 43, 168, 181
[86, 483]
Yb3+(Cr? , Nd8*) [483]
LU3SC2AlsO12
Nd3* 11, 100, 182 [86, 488.
524, 529, 531, 535]
Yb3* (Nd3*) 11, 182 [483.
488, 524, 529]
LusGasOis
Nd3* 11. 32, 101, 169, 219.
220, 224 [506, 524]
Yb3+(i\d3+) 11, 182 [483
488, 524 , 529]
РЫЮО4 [7]
Nd3* 11, 32, 101, 169, 219,
224—226 [97, 183, 268,
423, 465]
BiiGeaOia
Nd3* 11, 170, 221 [156].
Оксидные лазерные кристаллы с разупорядоченной структурой
LiLa(MoO»)2 170
Nd3* 12, 32, 101, 170, 219,
221, 224, 225 [97, 210,
424]
LLNdPaOia
Rd8-» 233
LiGd(MoOi)2 170
Nd3* 12, 32, 77, 101, 170,
171, 220, 225 [97, 210,
425]
NaLa(MoO«)2 171 [71
Nd3* 12, 26, 32, 72, 77, 102,
171, 220, 221, 225, 226
[32, 67, 68, 97, 218, 243,
268]
По3* 12, 171, 228 [406]
IIo3+(Er3*) 42, 172 [406]
NaLa(VVO4)2 172
Nd3* 12, 32, 102, 172, 221,
224 [97, 268, 426]
NaGd(WOa)a [7]
Nd3+ 12, 172. 220 [427]
Ca5(PO4rF 26, 177 [8, 438]
Nd3* 12, 33, 77, 103, 177,
221, 224 [90,129,130, 170,
214, 215, 281—283, 434]
lIo3+(Cr3+) 12, 42, 177. 228
[129, 130]
Sr5(PO4)3F
Nd3* 12, 103, 177, 219 [130,
282]
KLa(MoO«)2
Nd3* 12, 33, 102, 172, 173,
219, 224 [428]
СаУ4(8Ю4)зО 173
Nd3* 12, 173, 222 [130]
Ho3* (Er3*, Tu3+) 12, 42,
173, 228 [130, 142, 429]
CaLa4(SiOi)3O 173
Nd8* 12, 77, 173, 220 [130,
142, 474]
Сааа(Р04)з 173
Nd3* 12, 173, 220 [130]
CaGdi(SiOi);<O
x\d3* 12, 174
SrY4(Si04)sO
Ho?*(Ei®*, Tu3*) 12. 42,
174, 228 [130]
SrLa4(SiO4)3O 174
Nd3* 12, 174, 219 [130, 142]
ZrOz — YgO3 174
Nd3h 12, 33, 174. 220, 222,
224 [90, 430, 535]
Прочно лазерные кристаллы
La3OzS 178
Nd3* 12, 77. 98, 178, 222
[219, 435]
LaCh 178 [46, 47]
Pr3* 12, 32, 47, 81, 82, 89,
178, 217 [116, 372]
GrCb [46, 47]
Nd3+ 12, 178, 221 [482]
ZrOz — ЕггОз
НоПЕг3*) 12, 42, 175, 229
[431]
Er3+ 12, 175, 227 [431]
Tu3*(Er3*) 12, 43. 175, 227
[431]
BazMgGeaO?
Nd3* 12, 102, 175, 219 [280,
432]
Bao.zoMgz^sYzGesOn 175
Nd3* 12, 102, 175, 220 [433,
524]
BazZnGeaCh
Nd3* 12, 102, 176, 219 [280]
NdPsOu 176
Nd3* 12, 81, 82, 102, 176,
218, 233 [84, 475, 505,
507, 533, 534]
(Nd. Sc)P50i4
Nd3* 182 [533]
(Nd, La)PsOu
Nd3* 176, 218 [475, 505]
HfO2 — Y8Os 176
Nd3* 12, 33, 176, 177, 220,
222, 224 [90 , 430]
PrCls 179 [46, 47]
Pr3* 12, 32, 81, 82, 89, 179,
217, 233 [76, 116, 260]
РгВгз 179 [46, 47]
Pr3* 12, 32. 47, 81, 82, 179»
217, 233 [76]
_•{ /ександр Александрович Каминский
ЛЧЛЕРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ
Утверждено к печати
ордена Трудового Красного Знамени
И11гтитутом кристаллографии
и.ч. А. В. Шубникова
Редактор В. Ц. Сироткина.
Художник А. Г- Кобрин
Художественный редактор Н. Н. Витин.
Технические редакторы Э- Л. Кунина,
Р 1' Грузинова.
Сдано в набор 26/XI 1974 г.
Подписано к печати 27/V 1975 г.
Формат 70xlV8«,'ie.
Бумага типографская № 1.
Усл- печ. л- 23,275. Уч-изд. .1- 26,3-
Тираж 3250. Т-07748. Гия. зак. 1523.
Цепа 1 р. 99 к-
Издательство «Наука». 103717 ГСП, Москва, В-62, Подсосенский дер., 21
2-н типография издательства «Наука». 121099, Москва, Г-99, Шубинсквй пер., 10
Исправления и опечатки
Страница Графа в таблице Строка Напечатано Должно быть
11 9 26 сн. (для YScO3) +
9 25 св. +
(для УзБсгАЦОи)
26—27 18 8 св. 0.33 1.33
(вклейка) (для Vila)
93 8 сн. 166* 166
1(10 5 22 сн. 998 995
135 14 7 сн. ErF2 ErF3
190 4 5 св. Р12-0,091 Р 12=0,0091
218 1 1 сн. 1,0520 1,0520 *
225 3 5 св. 3AI5O12 LlI3AJ.sC) 12
А. к. Каминский
Таблица 2.1. Эффективные ионные радиусы элементов в оксидных и фторидных соединениях
18 Па шь IVL Vb VIb
1 Атомный Обозначение Атомный номер элемента вес
2 3 U (6,94) 4-1 (4) 0,59 [0,73] (6) 0,74 [0,88] 4 Be |9,ul) 4-2 (3) (1.17 [0.31] (4) 0.27 [0.41]
28 +3 (( Ni (58,71) Эффектней с понижен! нениях с с синаью
Валентность 1 ) | 0,50 [0,701 |
нона 1
0,60 [0.741
3 11 Na <22,99) +1 (4) 0,99 [1.131 (5) 1,00 [1.14] (6) 1,03 [1.1G] (7) 1,13 [1.27] (8) 1,16 [1.30] (9) 1.32 [1,46] 12 ОД (2'. 30) 4-2 (4) U .8 [0,72] (3) (1,67 [(l.81[ (6) 0,72 [0,86[ (8) 0 89 [l,O3j Координациейное ЧИСЛО 1
Эффективный радиус иона в кислородном окружении (т О’-= 1,40 Л) Эффективный радиус и во фторном окружении (т F-= 1,19 X)
4 19 К (39,10) 4-1 (6) 1,38 [1,52] (7) 1,46 [1,60] (8) 1 [1.65] (9) 1 >5 [1,69] (10) 1,59 [1.73] (12) 1,60 [1,74] 20 Ca (40,0s) -2 e>) i,o3 [1.141 (7) 1,07 [1,21] (8) 1 12 [1,26] (9) 1,18 ]1,32] (10) 1,28 [1,42] (12) 1,35 [1,491 21 Sc (47,96) (6) 0.73 [0,89] (Ski П.У7 [1.01] 22 Ti (47,90) (6) 0,86 [1,00] --3 (бу 0,67 [0,81] +1 (5) 0,53 [0,67] (6) 0,61 [0,75] 23 V (53,94) 42 (6) 0.79 [0.93] 43 (6) 0,64 [0,781 4-4 (6) 0.59 [0,73] -e (4) 0.36 [0,49] (5) 0.46 [0,6(1 (6) 0,54 [0,0b] 24 Сг (52,00) 42. (6) 0,73 [0,87] 0,82 [0,96] -1-3 (6) 0,62 [0,76] -1-4 (4) 0,44 [0,58] (6) 0,55 [0.69] +5 (4) 0,35 [0,49] (81 0.57 [0,71] fb 0.30 [0,44]
5 37 Rb (85.47) 4-1 (») 1.49 [1,63] (7) 1,56 [1,70] (S) 1,60 [1,74] (10) 1,66 [1.80] (12) 1,73 [1,87] 5e Sr (87.62) (6) 1.13 [1.27J (7) 1,21 [1,35] (8) 1,25 [1.39] (10) 1.32 [1,46] (12) 1,40 [1,54] 39 Y (38,91) 4-3 (3) 0.9:.' [1,04] (Я) 1,(C 1LW J (9) 1,10 [1,24] 40 Zr (91,22) 44 (6) 0,72 [0,86] (7) 0.78 [0.92] (8) 0 84 [0 98] 41 Nb (92,91) 42 (6) 0,71 [0,85] 43 (6) 0.70 [0,84] 4 ЛП 0 »j9 [0,83] - j VO u,32 [0,46] (6) 0,fi4 [0,78] (7) 0,66 [O.SUj 42 Мо (95,94) 43 (6) 0.67 [0,81] ,4 (6) 0.65 [0,79] (6) « 63 [0,77) 46 Ц) 0.42 [0,56] (5) 0,50 [0,64] (6) 0,60 [0,74] (7) 0,71 [0,85]
6 55 С8 (132.91) 4-1 (6) 1.70 [1,841 (8) 1 82 [1.9Л] (9) 1.78 [i/Cl (10) 1.81 [1.95] (12) 1,88 [2,021 50 Ba (137,34) U2 (6) 1,36 [1,501 (7) 1,39 [1,53] (8) 1.42 [1.56] (9) 1.47 [1,61J (10) 1.52 [1,661 (12) 1,60 [1,74] 57 Ra (138,91) e3 (6) 1.05 [1,19] (7) 1,10 [1,24] (8) 1.18 [1.32] (9) I,2i. [1,34] (10) 1,28 [1,42] (12) 1,32 [1,46] 72 Hf (178,49) 4-4 (t>) 0.71 [0.85] .*) 0,83 [0,‘J7] 73 Ta (180,95) 43 (6) 0,67 [0,8t] ‘ 1 (6) 0.68 [0.80] b /Ы 0,64 [0,78] (oj 0,69 [0,83] 74 W (183.85) Н (U) [ 1,79] (-6 (4) 0,42 [0.56] '•?) 0,60 [0,74] -1
7 87 Fr (223 •) 4-1 (4) 0,47 [0,61] (5) 0,55 [0,69] (6) 0,62 [0,76] 88 Ra (226 *) -}-2 (8) 1,48 [1,62] (12) 1,64 [1,78] 89 Ac (227 •) 4-3 (C) 104 Ku (260 *)
Лантаноиды
ач Се (140,1 । Г» (6) 1,01 [1,15] (8) 1,14 [1,28] (9) 1.15 [1,29] (12) 1,29 [1,43] 44 (6) о .80 [0,94] *8) 0.97 11,11] 59 14 (140,91) 43 (С) 1,11 [1.14] (R) 1.14 [1.28] -f-4 (6) 0,78 [0.92] (8) 0,96 [1,16| । NO (144,24) 43 (6) 0,98 [1,12] (8) 1.12 [1.26] (9) 1,09 [1,23] 4
Примечание- Эффективные радиусы Н+, С*+ и N’+,
вычисленные в работах [307, 321] имеют отрицательные значения.
Актиноиды
90 [Th (232,04) 91 Ра (231,03*) 92 U (238,03) 9
44 (6) LOO [1,14] 43 (6) 4-3 (6) 1.04 [1,18] 4-
(8) 1,04 [1,18] 4-4 (8) 1,01 [1,151 4-4 (7) «.98 [1,12] +
(9) 1,09 [1.23] -J-» «« 0,91 [1 05] (9) 0,95 [1,09] 46 (8) 1,<Ю |1.14] (9) 1.05 [1.19] (6) 0,76 [0.90] (7) 0,96 [1,10] (2) 0,45 [0,59] (4) 0,48 [0,62] (6) 0,73 [0,87] (7) 0,88 [1,02] 4- 4-
А. А. Каминский
Vlb
VHb
VIII
Обозначение
злемента
Атомный
нес
_____________I Эффективные
+з (В) | °»зд ; *’,,<,ПИ1Кеш,ьп'
—------------।
Ni
(58,71)
0,«0 [0,741
з радиусы иона
11оп№кеш1ым спином < соеди-
нениях с сильной ковалентной
связью
Эффективный радиус иона
но фторном окружении
(г Е—=1,19 X)
Шиус иона
окружении
[ад X)
к) kl I11 ! 1 13 V (51,94) +2 (6) 0,79 [0.93] 4-3 (6) 0,64 [0,781 +4 (6) 0.59 [0,73| (4) 0,36 [0.49] (3) 0 46 [0 Rll (6, 0.14 JO. MJ 24 Cr (52,00) 4-2 (6) 0.73 [0,871 0,82 [0.96] : (6) 0,62 [0.76J 4 (4) 0,44 [0,58] (6) 0,55 [0.69] 4-5 (4) 0.35 [0,49) (8) 0.57 [0.71] 4-6 (4) 0, J [0 44] 25 Mn (51,94) 4-2 (6) 0,67 [0,81] 0.83 [0,971 (8) 0,93 [1,07] 1 4 (5) 0,58 [0.72J (6) 0,58 [0,72] 0.65 [0.79] +4 (6) 0,54 [0,68] 4-6 (4) 0,27 [0,41] 4-7 (4) 0,26 [0.40] 26 Fe (55,85) | 1 (4) 0,63 [0.77] (0) 0.61 [0,75] 0,78 [0,92] 4-3 (4) 0,49 [0.63] (6) 0,55 [0,691 0,65 [0,79] 27 Co (58,93) 4-2 (4) 0,57 [0,71] (6> 0,65 [0,79] 0.75 [0.89] 4-3 (6) 0,53 [0,67] 0,61 [0,75] 28 Ni (58.71) 4-2 (6) 0,f.9 [0,83] 4-3 (6) 0,56 [0.701 0.60 [0,741 Z‘J Cu (63.55) 4 1 (2) 0.46 [<l,60] -1-2 (4) 0,62 [0.76] (5) 0.65 [0,79] (G) 0 73 [0.87] 30 Zn (4) 0 (5) 0 (6) 0 (8) 0
f) 41 Nb (92,91) 4-2 (6) 0.71 [0,851 4-3 (0) 0.70 [0,841 -1-4 о y) [0,83] . . (4) 0 'I [0,461 (G) U,L4 [0,781 (7) 0,66 [il.M 42 Mo (95.94) t-3 (6) 0.67 [0,81] (fit Hftj [0,791 Г*» И>) 11,63 [0,77] 4-6 (4) 0.42 [0,561 l5) 0,50 [0,641 (6) 0,60 [0,74] (7) 0,71 [0,85} 4Я Те (99 *) *1 (6) 0,64 [0,78] 44 Rn (101,07) 3 (6) 0,68 [0,82] 1 (tn o,h2 [0,76] 45 Rh (102,91) 4-3 (6) 0,67 [0,81] J-4 (6) 0.62 [0,76] 46 Pd (1 >b,4) 4-1 (2) 0,59 [0.73] 4-2 (4) 0,64 [0,781 (6) 0.86 [1,00] -f-3 (6) 0,76 [0.90] 4-4 (6) 0,62 [0.76[ 47 Ag (107,87) ) (2) 0,67 [0.81] (4) 1.02 [1,10] (5) 1,12 [1,26] (C) 1.15 [1.291 (7) 1.24 [1.38] (8) 1.30 [1,44] 4-2 (6) 4-3 (4) 0,65 [0,791 48 Cd (4) 0. (5) 0 (»>) 0. (7) I. (81 1, U-2) 1,
1 L 73 Ta (180.95) ЬЗ (6) 0.67 [0.81] -I (6) 0,68 [0,80] -5 '<>) 0,64 [I) .78] (8) 0 69 [0.83] 74 W (If >) 1-4 (6) 0.67 [ J,79] -Hi мч n/.2 [11,561 (tn , .0 [0,74] 75 Re (186,2) . (ft) 0,63 [0,771 • (6) 0.52 [0,G(i] (6) 0,52 [0.661 -t-T (4) 0,40 [0.54] . j 0,57 [ti 71] 76 Os (190,2) 1 • (t>) 0,65 [tl,77] 77 Ir (192,2) 4-3 (6) 0,73 [0,871 +4 (6) 0,63 [0,77] 78 l?t (195,09) 4-2 (4) 0,60 [0.74] 4-4 (6) 0.63 [0,77[ 79 An (196,97) 1-1 (6) < (4) 0,7» [0.84] 80 Hg 4-t (3)0,9 4-й (2) o.e (4) 0.9 (b) l.ii (8) 1.1
Pi (14(1 91) 4-3 (6) 1,0 [1,14] (8) 1,14 [1.28] (6) 0.78 [0,92] (8) 0,‘iC. [1.10] * Nd 1144.24) -1-J (6) 0.98 [1,12] (8) 1.12 [1.26] (•>) 1 <19 [1,23] I Pm (145 *) fl (6) 0,97 11.11] i _ Sm (15'),35) -4-3 (6) 0,96 [1,1] (8) 1,09 [1,23] 63 Eu (151,96) 4-2 (6) 1,17 [1,31] (8) 1,25 [1,39] 4-3 (6) 0.95 [1,09] (7) 1,03 [1,17] (8) 1,07 [1,21] 64 Gd (157,25) 4-3 (6) 0,94 [1,08] (7) 1,04 11,181 (8) 1.06 [1,20] (ib Tb (158,92) 4-3 (6) 0,92 [1,06] (7) 1.02 [1,16] (8) 1,04 [1,18] 4-4 (6) 0,76 [0,90] (8) 0,88 [1,02] («) 0,91 (8) 1,03
91 Pa (231,03*) +3 (6) -1-4 (8) 1,01 [1.1T>1 -; . (8) 0.41 [1.03[ (9) 0.95 [I Oil] 1 92 U (238,03) 4-3 (6) 1.04 [1,18] 4-4 (7) 0.98 [1.12] (8) 1,00 [1,14) (*)) 1,05 [1.1У] + 5 (6) 0,76 [0,9V] (7) 0,96 [1,10] t-o (.) 1),45 [0,59] (4) 0,48 [0.62] (6) 0,73 [0,87] (7) 0.88 [1,02] 93 Np (237 *) 4-2 (6) 1,10 [1.24] 4-3 (6) 1,02 [1,16] 1-4 (8) 0,98 [1,12] 4-7 (6) 94 Pu (244 •) 4-3 (6) 1,01 [1,15] 4-4 (6) 0,80 [0,94] (8) 0,96 [1,10] 95 Am (243 •) 4-3 (6) 1,00 [1,14] 4-4 (8) 0.95 [1,09] 96 Cm (247 •; 4-3 (6) 0,98 [1,12] 4-4 (8) 0,95 [1,09] 97 Bk (247 *) 4-3 (6) 0,96 [1,10] 4-4 (8) 0,93 [1,071 98 Ct 4-3 (6) 0,95
пь Ша IV» Va Via Vila 0
1 H (1,01) 4-1 (1) 0,38 [0,24] (2) 0,18 [0,04] 2 He :(4,00)
5 В (10,81) 4-3 (3) 0,02 [0,16] (4) <1,13 [0,26] 6 С (12,01) 4-4 (3) 0,08 [0,06] N (14,01) 4-3 (6) 4-5 (3) 0,12 [0,02] О (16,00) Д (2) 1,35 [1,20] (3) 1,36 [1,22] (4) 1,38 [1,24] (6) 1,40 [1.2GJ (8) 1.42 [1,28] 9 F (19,00) -1 (2) 1,28 [1,15] (3) t,30 [1,16] (4) 1,31 [1,17] (6) 0,33 [i,I9J 1-7 (6) 10 Xe (20,18)
13 А1 (26,98) (4) 0,39 [0,53] О) 0,48 [0,62] (6) 0,53 [0.67] 14 S1 (28,09) 4 (4) 0,26 [0,40] (6) 0,40 [0,54] 15 P (30,97) 4-3 (6) 4-5 (4) 0,17 [0.31] 16 > («2,66) -2 (6) 4 (6) 4-6 (4) U,12 [0,26] 17 Cl (35,45) -1 (6) ]-5 (3) 0,12 [0,26] ]-7 (4) 0,20 [0,34] 18 Ar (39,95)
С'. 60] 0,76] 0.79] 11,87] »l Zn (65,37) (4) 0,60 [0,74] (5) 0,68 [0,82] (6) 0,75 [0,89] (8) 0,90 [1,04] 31 Ga (69,72) 4-3 (4) 0,47 [0,61] (5) 0,55 [0,69] (6) 0,62 [0.76] 32 Ge (72,59) (6) «4 (4) 0,40 [0,54] (6] 0,54 [0.68] 33 As f74,92) +3 (6) 4-5 (4) 0,34 [0,48] (6) 0,59 [0.64] 34 Бе (?? .96) -2 (6) +4 (6) 4-6 (4) 0,29 [0,43] 35 Br (79,93) -1 (6) 4-7 (4) 0,26 [0,40] 36 Ki (83,80)
17.87) 0,81] 1.16] 1,26] 1,29| 1,38[ 1Л4] 0,791 48 Cd (112.40) 4-1 (4) 0,80 [0,94] (5) 0.87 [i,01[ (6) 0,95 [1,09] (7) 1,0) [1.14] И) 1,07 [1,21] (Р) 1 21 [1,45] 49 In (114,82) I (6) 0,8!) [0,94] (8) 0,92 [1,03] 59 Sn (118.69) 4-2 (8) 1,21 [1,36] 1 • (6) <1.69 [0,83] 51 Ы) (121,75) 4-3 (4) 0,77 [0,91] (5) 0,80 [0,94] 1-5 (ft) 0,61 [U,7r>| 52 Те (127,60) -2 (6) •M (3) 0.52 [0.G6] 53 I (126,90) -1 (6) 4-5 (<>) 0,95 [1.09] 4-7 (6) 51 Xe (131,30)
>.97) 1.84] 80 11g (1(111,5 ) 4-1 (3) 0,97 [1,11] i Ч (2) 0.W) [0,83] (4) 0,96 [1,111] (6) 1.Н-4 [l,li«l (8) 1,14 [1 28] 81 Tl (204.87) 1-1 (6) 1,5 [1,64] (8) 1,60 [1,74] (12) 1,7.1 [1,91] 4-3 (6) 0 86 [1,ЬЗ[ (8) 1,00 [1 14) 82 Pi) (207,19) +2 (4) 0,94 [1,08] (6) 1,18 [1,32] (s) (.29 [1,45] (9) 1,33 [1,47] (11) 1,39 [1,53] (12) 1.49 [1,63] 4-4 (6) 0,78 [0,92] (8) 0,94 [1,08] 83 Bl (208,98) 4-3 (5) 0,99 [1,13] (6) 1,02 [1,16] (8) 1,11 [1,25] ♦i (6) 84 Po (209 •) 4-4 (8) 1,0? [1,22] 4-6 (6) 85 At (2(0 •) 4 7 (ft) 86 Un i.zje*)
.92) ,06] .16] .18] ,50] .02] Dy (182,50) 4-j (6) 0,91 [1,05] (8) 1.03 [1 17] 67 Ho (164,93) 4-3 (6) 0,90 [1,04] (8) 1,02 [1.16] 68 Er (167,26) 4-3 (6) 0.6У [1,03] (8) i.M [1,14] 69 Tn (168,93) 4-3 (6) 0,88 [1,02] (8) 0,99 [1,13] 7 Yb (173.04) 4-3 (6) 0,87 [1,01] (8) 0,98 [1,13] 71 Lu (174,97) 4-3 (6) 0,86 [l.OUJ (8) 0,97 [1,11]
7*) .10] 07] «8 Cf (251 *) 4-1 (6) 0,95 [1,09] 99 Es (254 *) 100 Fin (257 •) 101 Md (25ii *) 102 No (255 ») 103 Lr (256 •)