Исследование новых фторидных лазерных сред, активированных неодимом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Наумов, Александр Кондратьевич

• Наумов, Александр Кондратьевич
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Наумов, Александр Кондратьевич

ВВЕДЕНИЕ, .'».,•.,.,.».».,

ГЛАВА Г ФТОРИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ, АКТИВИРОВАННЫЕ НОНАМИ М* — 1ШРСПШТЙВШЕ ЛАЗЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ.„

1.1 Лазерную аерехэды ионовШ3*во фтаридных материалах.Л

1.2 Фторвдные крмсташвд, акгявкр о ванные во нам и М3* «ерсяектнваш активные среды для лазеров со светодиодной накачкой.>.,.,

1.3 Выбор лазервих параметров активных сред для сравнения вх между собой в «ель» оценке их практической значимости.,

1,4. Экспериментальные подходы к пояску новых лазерных материалов.

ГЛАВА 2. ЭКСдайМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИК А. ОБРАЗЦЫ. ,.

2.1, Спектрометр с оитяческим многоканальным аиалижором. Л?

2.2, Установка для проведения экспериментов с ламповый возбуждением генерздми.

2.3, Автоматизированная установка для яроведевил лазерных эксперимент©», л.,.;,

2.3.1. Проведение эксгериментов но исследованию оптических и лазерных свойств образцов актмзвйх сред.

2.3.2, Дополнительные возможности автоматизированной системы .„

2.4 Л Образцы.,.

ГЛАВА. 3. СЙШСТРОдКОНтЕСКШ СВОЙСТВА ЙОШВ ш5*, В КРИСТАЛЛАХ ДВОЙНЫХ ФТОРИДОВ В ЙК ОБЛАСТИ СШЩТР А. .». < .и.

3.1 Спектроскопические »шюдоёмяя кристаллов, активированных ионами неодима.

3.1.1. Снеетроскодическке исследования кристалла KY3F«¡NC*,.

3.1.2. Стщтттчжж® исследования кристаллаOF4:Ndi\.б?

3.1.3. СяектрвскойЁческяе исследования кристалла ,CsY2F?:N«P.,„<

3,14. €некгросконическке исследования кристалла KaYFjiNíP,. Ж

3.2. Поглощение кристашюв в области снектра, перекрываемой излучением современных светодиодных источников накачки.

3.3. Оценка по данный спектроскопических исследований порогов возбуждения лазерной генерации на кристаллах ори импульсной монохроматической накачке

3.4. Оптимальная длина кристаллов при продольной лазерной накачке.

3.4.1. Оптимальная длина кристаллов при продольной лазерной накачке в случае минимально необходимой поглощенной им энергии для возникновения лазерной генерация.,,.

3.4.1 Оптимальная длина кристаллов для достижения максимального КПД лазерной генерации

3.5. Обсуждение результатов спектроскопических исследований.

ГЛАВА '4. ЛАЗЕРНЫЕ СВОЙСТВА ПЕРЕХОДА ^эд—%ie ИОНА Ná3* В

• КРИСТАЛЛАХ ДВОЙНЫХ ФТОРИДОВ.,.

4J, 'Метой ояредедедшя коэффициентавеахгааиш иотерь.».,,.

4.2. Определен? эффежгааваго «е^еамя лазерных переходов >шдашж сред по давани гсверацаоввых

4.3» / Йсся? додавая гевврмоаянх свойств новых лазер вш кристаллов.■.,.,.«,,

•ОХ v Зксверамевты с дам новой накачкой образцов.«.

4J.il; Шешдтшмъ лазерных характерней!. крисшит 1 KY^üíNsP ара ляяовой шштт.,. i : <г i / ^ '■ j

4.3.1 .2 Исследование лазерных зшрактернети if истаяла

EYF^Nd* spa лая®»©! накачке.;.

4.3.1.3 Исследование лазерных характеристик кристашш sYaF?;H

4.3.1.4 Исследование лазерных характеристик кристалла

K|YFs;M3+., при лаповой накачке.„.,.<.

4.3,2.Исследвванне генерационных параметров кристаллов ври лазерной накачке.,. .у

4.3*2.1. Генерационные характеристике крястшишКУ^ш^^ ирк лазерной накачке.

4.3.2.2.Генерационные характеристики KpHcwwKYF^iP при лазерной накачке.

4.3.2.3. Генерационные характеристики кристалла CsY?F*N

4.3.2.4. Генерационные характер истнки крвстшш& KaYF^Nd3* api лазерной-накачке.,,,.i.,.„.

4.4 Эксперимент.во перестройке лазерного из^чеиня.,,,,.

4.5 Обсуждение результатов генерационных экспериментов.

ЗАКЛЮЧЕЙЖ.13?

• " ' ;

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование новых фторидных лазерных сред, активированных неодимом»

Со вреневв воздавая первого оптического квантового генератора общее число твердотельных сред, не которых волучев эффект лазерной генерации, исчисляется сотнями. Однако в яомедневнуш практику вошли лишь избранные едиаацы, удовлетворяющее ее весьма жестким требованиям. Сформулированные еще десять лет назад Антипенко Б.М. и Маком А.А. определения практически значимой активной среды не потеряли актуальности и но сей день/1/: «Практически значимая активная среда сегодня должна обеспечивать: Коэффициент полезного действия не ниже 1% для режима свободной генерации & 0.2% для моноамвульсиого режима (при ламповой шшпке);

2. По температурной устойчивости - независимость энергетических, угловых, спектральных характеристик в интервале нескольких десятков градусов, причем, как правило, рабочая температура среды должна нвгодвтыж вблын ЗСИ) К;

3. По эжеалу&гацвонаой устойчивости - стабильяость генерационных характеристик яря длительной эксплуатации, в том числе при высоких уровнях нятевснввостн излучения;

4. По снежтравьным характеристикам - длину волны генераций, еоот-аегстиующуго, м^неряых, окнам прозрачности атмосферы, во-вторых,:.обдавтвм работы чувствительных приемников изучения и элементов .управления излучением: модуляторов преобразователей и

Т. Ю>. , '

В настояв! ее время эти требования могут быть р|шширены и уточнены:

5. Щттитсш штшя ттрдотття активная среда долзюял имшь широты линии жютшецепцж, соответствующие лазер-ним переходам,, которыми о6уств.мпы контуры усиления активных сршд. ' ''.■;

Э-1о необходимое требование щш полутеням перестраиваемого яазерно» го излучения, атак же усялеиня я генерации ультракоротких импульсов.

5. Практически мшчммйя твердотельная активная среда должна быть пригодной для накачки различными высокоэффективными источниками мтушим, такими мак мощные светодиодные, экси-мерные, химические, суперлюминесцентные и т.н. лазеры. 'Перечисленным лазерным источникам» наряду с высокими энергетическими характеристиками (высоким КПД лазерной генерации), присущи низкая степень когерентности выходного излучения и «плохие» угловые в пространственные характеристики. Однако твердотельные активные среды способны преобразовывать такое лазерное излучение «низкога качества» в излучение с необходимыми угловыми, пространственными я временными параметрами /2/. Кроме того, повысились требования к КПД всего лазера «от розетки» - он должен составлять, но крайней мере, несколько процентов.

Таким образом, тенденции развития современной квантовой электроники и требования к практически значимым активным средам определяют выбор активированных кристаллов для создания на их основе новых высокоэффективных лазерных излучателей. Как показала практика, наиболее перспективными материалами для активных сред являются кристаллы фторидов, активированные ионами Ш** /3/. Это обусловлена физико-химическими свойствами, присущими как фторидным кристаллам, так я ионам Ш3*.

Во-первых, развитая система энергетических уровней КсР в кристаллах I обусловленный ею «богатый» спектр поглощения, позволяет достаточно хорошо аккумулировать излучение, как ламповых источников, так и излучение многих лазерных источников света, 1 что особенно важно, - излучение лазер» ных светодяодов. Во-вторых, фторядяые кристаллы, в отличие от кристаллов других химических соединений, обладают широкой областью громадности, что позволяет получать лазерную генерацию на их основе от ВУФ /4/ до среднего Ж /3/ диапазона спектра; Это же обуславливает их высокую фотохимическую устойчивость к интенсивному онтиЧескому излучению. В третьих, фтор ид иые жр исшш более технологичны при выращивании и механической обработке, а малое значение их коэффициента температурного расширения, наряду с хорошей теаюяроведвостью, обуславливает етйбнльвоетъ генерационных характеристик лазеров на ах основе.

Поэтому .штуэд&шеть воисш-иових тхжтж. сред т асвове фторнд-яых жршеталяов,.актлввравяввых юна!й М*. ее вызывает тшвтшй. Однако такого рода, поиск всегда .еовражев с трудностями. объективного сравневня д&ниых лазерных эхевервиенто* е подучйкшлМЕ ранее, в новышекщ эффективности (■вгешщфвкздак) таклх вешкдомий. Швытев решить этя еаеущвые. проблему шм-шттй электроника-нредорваамаетея I настоя» щей диссертации.

Наиболее объективно! характеристикой активной ереды, но которой можно сравнивать акдоные среды между собой,, является- эффект явное еече-нне- лазерного переход* т значения которого шшейко зависит усиление среды 1 КПД. лазерной ттщущт /5/. Однако яря решении одной-из главных задач шшт&о& эшщтшш - итт&мше шМйр&м лазерных частот онтвче-ского диапазона спектра» ири представлении резужтатов исследований новых активы! .сред,.авторами большинства рабол- -была принята порочим практика - делать выводы о версбектяянаств праатвческого .вримевевнв той шли иной активной среды лишь на основания данных о пороге лазерной генерации. В то же крепя, при описании экспернаентяяьных установок ш условий проведения лазерных экендошеитов шин часто унускштса т тщ весьма существенные дмные об оптическом качестве активных сред, параметров элементов резонатора, эффективности ймриш я т.н. В результате этого, оказывается, невозможно оден&ь ш проведенных экспериментов предельных значен! КПД ла» зериой .генерации дт исследованных активных сред. ■

Как уже говорилось, наиболее объективной характеристикой активной среды авляетря эффективное сечение лазерного перехода активной среды Ж. Однако .данные во этому параметру ар к (фёдюйлеш 14 публикациях новых активны^сред исследователям яря&одялкеь деецш-редко. Это было связано, невидимому, с тем, что методы определения ^ весьма трудоемки /6-8/.

В настоящей работе предпринята попытка развитая методов для ннтеи-сифвкацав кайка практически'-'шйимш активных сред а так же развития ме~

Т0ДО8 измерения эффективного сечения вынужденных переходов в кристаллах. Более го го, предлагается проводить лазерные эксперименты на образцах малых размеров, которые сравнительна легко получаются ярм первых ростовых экспериментах, с автоматизацией сбора экспериментальных данных. Совокупность этих подходов позволяет повысить эффективность войсковых ее* следований.

Вышесказанное определило цель данной работы:

Разработка методики интенсивного поиска перспективных активных сред. Разработка и создание автоматизированных зкевер»ментальных установок для реализации этих методов. Апробация этих интенсивных методов при исследованиях основных лазерных параметров новых активных сред на основе фторидных кристаллов, активированных ионами Ш3*, на начальном этапе разработки технологии их выращивания. Оценка практической значимости выявленных активных сред но полученным данным.

На защиту выдвигаются:

1. Экспериментальная автоматизированная установка для исследования кристаллов методами лазерной спектроскопии при возбуждении (зондировании) образцов лазерным излучением высокой интенсивности. Установка позволяет: ■

- определять лазерные параметры активных сред на образцах малых размеров при лазерном возбуждении;

- полуявь информацию о локальном качестве активных образцов (вплоть до областей с размерами порядка 100 мкм) и топографию распределения потерь но ях пошречиому сечению;

- получать информацию о параметрам генерации (энергия генерации, КПД и т.п.) и в малых областях образца активной среды с получением топография распределения их значений по поперечному сечению образца

1 Результаты исследований спектроскопических характеристик меж-мультиаяешыж переходов яокаШ^, фторидиых кристаллов с упорядоченной структурой: ¿¥Р4Ш^У ДОМ* и-ГТЯиШ».

1 Результаты исследований лазерных характерам at активных сред KYF^Nd*, CiYjftOfd*, KY^Nd* я KY^iNd* в области спектра I мкм, ври импульсной ламповой накачке. при импульсном g непрерывном возбуждении генераци» Аг-лазером» при непрерывном возбуждении генерации лазером на сапфире с Ti и светодиодной накачке.

4. Результаты полученного диапазона непрерывной перестройки длины волш излучения в области спектра I и км (около 5 ни) на активной среде КУзР10:Ш'*\ Полученный диапазон перестройки в лазере с дисперсионным резонатором является рекордно широким для сред с упорядоченной структурой.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

В первой главе приводится краткий обзор известных на настоящий день лазерных переходов иона Md3* в кристаллах. Рассматриваются современные требования к лазерным материалам. Выбираются основные лазерные параметры активных сред, описываются существующий и предлагаемый подходы к поиску новых лазерных материалов. Рассматриваются существующие методы определения параметра активной среды и обосновывается выбор методов по его определению для решения поставленной задачи. В конце главы описываются некоторые свойства образцов кристаллов, выбранных для исследований: методы и условия их выращивания, кристаллическая структура я т. п.

Во второй главе приведено описание экспериментальных установок: спектроскопической я двух установок для получения лазерной генерация: одна при импульсном ламповом возбуждении, другая « при лазерном, как импульсном, так и непрерывном возбуждении (зондировании).

Польша* часть главы посвящена описан»» автоматизированной установки и методик проведения исследований с ее помощью при лазерном возбуждении образцов. Установка позволяет проводить эксперименты по получению лазерной генерации в автоматическом режиме, а так же исследовать свойства акпвнш сред и определять их лазерные параметры но образцам малых размеров при лазерном возбуждении. С помощью этой установки стало возможным быстро и просто получать информацию о локальном качестве образцов (вплоть дё облаете! размерами порядка 100 мкм) ш топографию распределения потерь но его поперечному сечению. Получать информацию о па» раметрах лазерной генерации (энергия генерации, КПД и т.п.) к отдельных участках образца с топографией распределения их значений по поперечному сечению образца.

Здесь же описываются нестандартные элементы, используемые в этой установке.

В третьей главе обсуждаются вопросы, решение которых необходимо при определении эффективного сечения перехода 4Рш-41ш иопов в кристаллах по спектроскопическим данным. Приведены результаты спектроскопических исследований межмультиплетных переходов иона N<1** новых кристаллов КУР^Ш3*, СаУаММ* КУЛЯМ*, перспективных для применения как активных сред для лазеров, а также кристалла КУ^о^М34", уже известного как перспективная активная среда для лазеров с импульсной ламповой накачкой. Приведена процедура определения эффективного сечения перехода 4Р*г 41 и« иона Ш3* в новых кристаллах по спектроскопическим данным. Приводятся полученные данные во оптимальной концентрации ионов активатора для изготовления активных элементов из лазерных кристаллов, исследованных в работе. Приводятся спектры поглощения этих кристаллов в области излучения, соответствующей наиболее эффективным существующим светодиодным излучателям. Обсуждаются наиболее предпочтительные полосы в спектрах поглощения кристаллов для такой накачки. Приводятся результаты оценки возможных порогов лазерной генерации на кристаллах при импульсном, монохроматическом возбуждении, по полученным спектроскопическим данным. По этим же данным оцениваются оптимальные длины кристаллов для продольного лазерного возбуждения. Обсуждаются результаты спектроскопических исследований.

В четвертой главе описываются известные методы определения коэффициентов неактивных потерь 8 и эффективных сечений лазерных переходов щ иона N«1^ по данным генерационных экспериментов при ламповом возбуждении. Обсуждается возможность применения этих методов для определения параметров 8 и но данным генерационных экспериментов при продольном, монохроматическом (импульсном я непрерывном) возбуждения.

Приводятся результаты генерационных экспериментов на образцах новых активных кристаллов (вороги в дивны юн генерация), ори импульсном ламповом возбуждении. Приводятся результаты определения параметров новых кристаллов во данным генерационных здсверименто® ори непрерывном лазерном возбуждении, тажих параметров, как дифференциальный КПД, коэффициент неакти&яых потерь на длине волны генерации, эффективное сечете лазерного перехода. На образце красташДОзРмЗМ* нродеюмсггрйрова-на корреляция результатов определения эффективного течения, порченного но данным яри импульсном и непрерывном лазерном возбуждении.

На образце кристалла JLYJPúHHÚ* также продемонстрирована непрерывная перестройка длнш волны излучения в области спектра 1 шт в относительно широком диапазоне при непрерывной лазерной генерации. Для этого использовался внутрирезоваторный дненфенвнный элемент (фильтр Лио) и накачка активной среды лазерными диодами.

В конце главы обсуждаются полученные результаты.

В заключении сформулированы основные результаты а выводы диссертационной работы.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Наумов, Александр Кондратьевич

Основные результаты в выводы двссгртацвв заключаются в следующем: !. ■ Разработав! методика для оцвякя нерснекгнвностя нр вменения новых кристаллов в качестве активных сред для лазеров, но образцам малых размеров, тщчйшщ шжш ма штшьшьш этавах ростовш эвсвернментов. 2. Дш нолучсвня. информации о распределили дефектов, концентрация активатора в яаршетров лазерной -'генерации яс поперечному иеченвш активного элемента, создан автоматизированный лазерный стенд. Использование фегодшчмков с виковыми детекторами позволило регистрировать энергию излучении одяояременво в различных точках онтячеехой схемы воеле воздействии линь одного лазерного мм пульса. Для изменения энергии накачки ясяодоовая оптический аттенюатор дрмииадьной конструкции, который оозволял менять энергию (мощность) нахачки в автоматическом режиме. Аттенюатор не изменял геометрию пучка и распределение энергии & наше »мучении.

3. Получены и проанализированы высокотемпературные спектры люминесценции кристаллов. КУР4аМ* и СаУ^ММ* ка переходе 4Рз/г41и/.2 явка и проведено отнесение отдельных линий к переходам между штарковскими компонентами комбинирующих термов. Показано, что самые интенсивные линии в спектрах кристаллов К^УР^Ш9* ш СшхггВ7: Ш3* в области 1 мш при коягяатяой температуре обусловлены переходами с нижнего штарковского уровня состоямя 4Р3й, й то время как для КУР4: м3* -с верхнего.

Из концентрационной зависимости времени релаксации терма 4Рзя для каждого кристалла определено радиационное время жизни и оптимальная концентрация активатора для активного элемента лазерного генератора. Измерены эффективные сечения для отдельных штарковскнх линий и показано, что для наиболее интенсивных из ник эффективные сечения близки к значению этого параметра для УУР4:ШР.

4. Впервые подучена лазерная генерация при кешя&гяой температуре на переходе ^зй-^нй иона Шв кристаллах: КУР«, СйУ^? и К2УР5) (длина образцов 0.65 см) при импульсной ламповой накачке. Определены пороговые энергии накачки, а так же длины волн генерация .и полуширины спектров вынужденного излучения.

5. . В этих же кристаллах, а так же в кристалле КУзР|8:И«Р. впервые порчена лазерная генерация при непрерывной накачке аргоновым лазером. Определены дифференциальные КПД и коэффициенты неактивных потерь в лучшем канале арнстаяяа. ПЬказаио, что значения эффективных сечений лазерного перехода для кристаллов, определенные по данным генерационных экспериментов, ниже получаемых из спектроскопических данных. Что связано, по-видимому, с неполным учетом безизлучательных потерь при . спектроскопическом методе определения эффективного сечения.

6. Благодаря большой ширине контура усиления (в 3 раза большей, чем в 1ЛУР4:Клазера на основе кристалла-КУ^Р^Ш** в области 1053.6 - 1059.1 ни, с првменевввм вяутрврезоввгоряого двсверсаояяого элемента m непрерывной иш&чш тшутшшж лазерных: диад#§.

7. Показано, что исследованные новые фторидные лазерные кр металлы ко лаэеряо'саепроскоявчесши яараметрам (эффективному сечевяю перехода, порогу лазерной геверяцяя), сртнты с-шярово всаолцуеиой ва йрактике, фторвдвой, акт вввой средой UYF4-Nd^.

В заключевве считаю своей првятньш долгом выразить благодарвость руководителю, доценту А. Л. Столову за неизменно высокий интерес к работе, тщательвое врочтенве и критическое #бсуждевве деталей каждой главы, а также ввей работы в целом.

С особым чувствам выражаю глубокую благодарность м юкреннюю ярязнвгелшсгь. sa -всестороввя»»» шштеяявую помощь i поддержку сорувояодятодю, . старшему .научному сотруднику Дубянекому Марку Абрамовичу.

Хочу поблагодарить мовх блнжайшях тшт: В. В. Семашко, Р. Ю. Абдулсаб нрава а С. Л. Кораблвву за ностоянную моральную поддержку в вродусгиввре обсуждение §сей работы. Отдельно хотелось поблагодарить их за тшщтш^ш немощь - Б. В. Семапво . за немощь в. проведении экспериментов, F. Ю. Абдулсабвроаа в С. Л. Юораблеву за большую работу по выращяваввю кристаллов для экспериментов, без которой проведенные исследования была бы невозможны.

Отдельно хочется выразить глубокую ; благодарность рецензенту, доценту Б.Н. Казакову, за справедливые критические замечания, как по содержанию работылак и по стилю навивания и оформления работы.

II наконец, хочется аросить ирощення у жты. ш детей за «отсутствие» в семье нее время тжтжя это i работы.

UHTBPATYPA

1. Aataseiiiû B.M. a Mat A.A. Tiep^otei&a&ie aaaepw, co&peMeaKue apoâJieHM onetTpocKonHH B 06. CneaTpocKOBB* spBCTajuioB. 197, c. 5-21.

2. Sims N.J., Barnes N. P. Laterally Diode-Pumped, c-axis Nd:YLF Laser. //Proc. OSA Advanced Solid State Lasers, 1993, v. 15,41-45.

3. KassgffciiJii A.A, AaiBBeaxo S.M.MaoroypoBBeBue $yHK!|goKaji&KHe cxcmm ipMCfâ«»^ecEii Jiasepos. //ML Hay sa, 1989 C. 270.

4. Waynaat R. W. and Kteia P. H. Vacuum altraviotei laser etatsston from Nd^LaF3. //AppL Pfeys. Lett, 19S5, v.46(l), p.14-16.

5. Koechaer W. S®ltd«§iMe laser kgiaeerkg, // Spriager-Verlag, 1992, C.634.

6. ^efitep BJi, OCHIO B.B.» IkniHBHB OIL, Hpoxôpeg A.M. IoHi|e«rpifpoBaHH»e jmepm»ie cteioia. //EaaHtoBta ajsenpoBasa» 1981, r.8, M3 469-489.

7. Bopoa&sco K).K., Ocaxo B.B., Upoxopoa A.M., Ufcpfiaxoa H.A., Ifccjiej^oBasae asaiiiojietteTBHi hohob Nd** b spacrauias CaFa, SrP2, i BaF2 (tu i) 3K3T$,<

1968. t 55, 1598.

S. rpKropMHif BB., ^aSoTHBCKKi M E., MapnyoieB B.M. Ospe^eiieBHe ^e^TBSBoro .ceq'ëhui B&my^eHiiofo BsayqeBaa BÛMOB Heo^a&ia B pasjHPtiiyx Marpsaax sseîo/ioi§ efipoea nwwmwntmw- //K.bbbtobbb MerrpoHHxa, 1981, tj. №3 c. 571-875 9. KauBBCEBfi A.A. JlasepK&ie iipBerajiii!»i // M. Hayica, 1975 C. 256. 10.3a6oapaqMft E.JI, MaaywaciHfi O^yjisg C.F., Cocebk U.C. FeMepâï|iiï nd3f i ïp«efâïïmx h cteoax «a ^iihae. bojibm 1.3 wm m oaroapeiiehhah reaepaipii aa'-ffaaHax bojm "1J6 « IJ hum. ?ip.#ifs. m.v 1972, t.17, c. 501« 503.

11. Large A J., Haaaa DC., Shepherd D.P and Tropper A.C. Low Threshold Qnasî«Thfee»Level 946 aia Laser Operation of m Epiliiklîy fkmm Nd:YAG Waveguide. //Proc. OSA Advanced Solid Stale Lasers, 1993, v.15,258-260

12. Macfariaiie E. M , Toag P., Silversmith A <1 and Leaih W. Violet ew neodiniiani apconverciou iazer. //Appl. Phys. Lett 1Ш, v.52 p. 1300-1302.

13.Faak B.S. mi Eden I G. Gks~Flber Lasers ш the Ultraviolet and Visible.

ЛЕЕВ I Selected Topics in Quanta Electronics.-1995, vJ, J&3, p. 784ЛМ. M.W&inaiatR.W. and Klein P.H. Vacuum iiftr&vioteUageremission from Nd^:LaP3.

Appl Pip.Lett IMS, v.46 p. 14-16. Н.Дубмвеквй M.А., Наумов AX О возможности реализации лазерного потенциала шежмультмлетных переходов в ближней ультрафиолетовой области спектра, //в кн.: VI Всесоюзная конференция tfОптика лазеров", (Ленинград, 2-7 марта ,1§90). Тезисы докладов. - Л»д5

16.Ой Use Possibility of Ultraviolet Lasing on f-f-Transitions in Nd^ Ioa. / Bnbinskii M.A., Afedalsabtrov R.Ya., Naumov A.K., Karableva 3.L., Semashko V.V. //Laser Physics, 1992, v.2, p. 239-241. 17. Oit stime restrictions m obtaining UV-lasing from high»lykg 4Г1 - levels m crystals /Dubiaifett M.A., Abdnlsabirov R.Yn., Korableva S.L., Nairn о v A.K., Seatashko V.V. // OSA Advanced Solid State Lasers, Santa Fe, Mew Mexico, IiSAr Feb.17-19,1992: Tech.Digest.Santa Fe, New Mexico, USA, 1992. -Tn A5-1, p. 139-142.

IE.Some Restrictions in Obtaining 13V-Lasing from High-Lying 4f*-Levels of Nd** ш Crystals. / Dnbinskii M.A., Abdnlsabirov R.Yu., Мшшоу A.K., Korableva S.L., Semashko V.V. If OSA Proceedings on Advanced Solid-State Lasers,

L.Chase and A.Piato, eds. (OSA, Washington, DC) -1992, v. 13, p.150453.

19.VTJV and UV Flaorescence and Absorbtion Stadies of Nd3+ and Ho* Ions in LiYF4 Single Crystals / Sarantoponloo В., Ccfalas A.C., Bnbinskii M.A., Abdnlsabirov RYi.5 Korableva S.L., Nanmov A.K.S Semashko V.V. // OpLCoiam1994, v.107, p .104410.

20. Fan T.Y. Byer R.L. .Two-step езссйайоп and bine Пйогшшсе nnder contin ions-wave pumping in Nd:YLF. //J.OSA B, 1986, vJ.Jfell, p. 1519-1525.

21 Efficient Timabte.V0V Laser. /ОнЬашЫ» ДОА» Abdalsabirov R.Yn.,

Korableva S.L., Mania ov A.K., $етмкко V.V., Cefalas A.C., Sarafttopoiilou EM Ш41 Internal. Qaant Electr.Coat, Vienna (Antlria), Tnne 14-19, 1992:

Dig. ofTech. Papers - Vienna (Austria), IIM3 ThLispi38§~3§0. 22.0« the Meredafigaratieaai VtîV та UV Fluorescence Features of

Ш* ш LiYF* (YLF) Single Crystals under FrLaser Pumping. / Dubinskii M.A., Cefalas A.C. Abduisabinw i.Yii., Мая»o? ál., Seaiasbko V.V.» Ábdulsabirov R.Yu., Korabieva S.L. //Opt. Comm. 1992, ¥.94, p. 115-118. 23 Laser Induced Fluorescence of Rare-Earth Activating, lots к LiYF4 Single Crystals Under irradiation at 15? from m P2 - Moleeilar Laser. /Saraatopouloa L.E., Dubinskii M .A., Nsumov AIL» AbdalsabiroY R. Ya., Korabieva S.L., Semashko V.V. // Tenth International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics Paris (France), My 27-31, 1992: Scientific Program. aad Abgirüste -V Paris (Frutee), 1992, Pap. Ta 35.

24.New taaabte solid-stale ÜV laser sources for en virements! sensing. / Dubmskii M.A., Abdulsabirov R.Yü.f Korabieva S.L., Naamov A.K., Setnashko V.V. in 4"л Itter. Coaf. ou Laser Applications ® Life Sciences (Septemb.7-li, 1992, Jyyaskyla, Fin land), Program má Abstr., If 92, p. 194-195.

25.VUV and UV Fluoresces se and Absorbtio» Studies ofPr3+-doped LiLiF4 Single Crystals. / Sarantopotilou E., Cefalas A.C., Dabiuskii M.Â. Nieolaides C.A.? Abäulsabirov l.Y«.s lorabîeva S X., Naamov АЖ. and Semaslko V.V. // Opt. Lett,1994, v.19, №7, p.499-501.

26.VUV and UV -Flnortseense and Absorbtioa Studies of Tb3+ and Tm3* trivalent ions in 'UYP* Single Crystal Hösts. /Sarantopouioa L.E:; Cefalas A.C., Dubinskii M.A., Köllia Z. and Nicoiaidea C.Â, Abiiulsübarov R.Ya., Korableva SX., Nauffîov A.K., mà Semashko V.V. //ЫИо'фОр!» 1994, ¥.41, №4, p.767-775.

27. Vacuum Ultraviolet end. Ultraviolet Наог&шэдое mâ Absorbtiozt Sisdies of Er34-doped LiLuF* Single Crystals. / Sarantopoulou E., Kollia S.s Cefalas A.C., Dabiäskii M.A., Nieolaidea C.A.» Afedalsabttttv R.Ya., Korableva SX,, Haumov A.IL» aad Seiaasfcko Y.V„" //AppLPfeysXett, Щ vâ%Wtp. 813-815.

28.Qa .the Development of New VÜV .mû OV Solid-Stale Laser Sôarces for Photochem ical Applications. / Cefalas A.C. Ûtebinskii M .A., Saratilopoulon E., Abdulaabirov îtYii.,. Korabfeva SX., Nauta ov A:K.'; ' Semashfco V.V., and Nieolaides С .A. //Laser Chemist^, 1993, y, 13 143-150.- .

29.0n the 4f*S«Mf3 interisoafigttratfonal transition ofNd** ions in K2YF5 and LiYF4 crystal host / Kollia Sarantopouloii B.t. Cefalas A.C., Nanmov A.K., Sesttashko V.V., Abdulsabirov R.Yu., Korableva S.L. // Opt Com., 199S, 149, p3M-m.

30.Ce3v-Doped Co Iquiriite » a New Concept of All-Solid-State Tunable Ultraviolet Laser. /Dubinskii M.A., Semashko V.V. Nantttov A.K., Abdulsabtrov R.Yu.,

KorablevaS.L. //I. Mod. Opt, 1993, v.40,№1,p.1-5.

31.Ultraviolet Sub-Nanosecond Pulse Train Generation from an All-Solid-State Ce:LiCAF Laser. / Sarakura N., Lin Z.7 Semashke V.V.; Naamov A.K., Abdnlsabtrov R.Yn., Korabteva S.L., Dabinskit M.A. //AppL Pkys. Lett., 1995, v.67, p.602-604.

32.Ce3*:LiLuF4 is Demonstrated as an Ultraviolet Amplifier wife 20-dB gain at 325 nin. / Setnashko V.V., Nantnov A.K., Abdniiabirov R.Yu., Korableva S.L., Dubinskii M.A., Saruknra N., Liu Z., Segava Y. //OSA Proceedings on Advanced Solid-State Lasers, Salt Lake City, USA, 7-10 Febr., 1994, AMG3.

33.11traviokt Pkoseeond-Palse Train Generation from a Self-Injection-Seeded Ce^JLuLiF* Laser. / Sarukura N.3 Lm Z., Semashko V.V., Nanmov A.K., Abdulsabirov R.Yu., Korableva S.L. and Dubinskii M.A. // OSA Proc. on Advanced Solid-State Lasers, B IIT.Chai and SAPayne, eds. (Opt. See. of Amer., Washington, B€ 1995), v.24, p 317-321.

34.CeJf-Activated Fluoride Crystals as Prospective Active Media for Widely Tunable Ultraviolet Ultrafast Lasers with Direct 10-Nanosecond Pumping. / Samkara N., Dub m ska M.A., Lin Zh.n Semashko V.V., Naamov A.K., Abdulsabirov t.Yii, Kerableva S.L.// Review-paper. - IEEE Joara. of Selected Topics in Quant Electronics, 1995, p 792-804.

35.Nigh an W.L., DudleyJrJD., JCersteftd M.S. and Petersen A.B. Highly efficient, Diode-bar«pniiiped NdiYVO* laser with >13 W TEM 00 output //OSA Proc. on Advanced Selid-State Lasers, 1995, v.24, p.270-273.

M.Goia D , Knoke Design and Operation of 25« W CW, Diode Laser Side-Pumped NdiYAG Rod Laser. // OSA Proc. on Advanced Solid-State Lasers, 1995, v.24»;p2Chf-210: .

37. Frei. В., Graf Tb. and Balmer JE High-Peak Power; Q-SwitehedNd:YLF Laser Ind-pitniped by Diode Laser Bar. //OSA Proceedings ой Advanced Solid-Stale Lasers, î993, v 1 5, p. 224 228. <3f.ANk T н. Merkte L.D., at all Crystal growth, spectroscopy, and .'laser perfomance of MdJf:KYF4. //J.ÔSA B, 1993, v.10, 1*4, p. 633437.

39.Дорошевко M. £., Освко В. В., Свшев В. Б., Тяиошечш М. !. Генерационные свойства крвсташи гадолиний-галлиево го граната с веодамон.ва аережоде ш%щ). Жвантовм электроника, 1991, т.18, ДО, с. 298-300.

40.Деякер В. И., Нльизев И. Н., Максакова Г. В., Машютнн А. А., Освко В. В., Пашвввв П. ÏL. Зффектвввость лазера ва Li-Nd-La-фосфатвок стекле в двавазове- ншшж накачек. Свободная генерация. // Квантовая электроника, 1Ш,т.8,.ДО, с. 1598-1600.

41.Stofieataa U.C. iäd Eeteroviiz L. kifMaviiy-Putiiped 2.1»ptn Ho^:YAG Laser. //OSA Proc. ob Advaoced Solid-State Lasers, 1992, v. 13, p.114-118.

42.Pain S.A., Krupke W.F. at all. Laser Properties of Yb-doped Fhiorapaiite. //OSA Proc on Advanced Solid-State Lasers, 1992, v. 13, p.227-230.

43.Delacarte V., Thery J. and Vivien D. Neodym ium-Doped Strontium-Lanthaniim Akminate: Crystal Grouth and Laser Properties under Diode Pumping //OSA Proc. on Advanced Solid-State Lasers, 1995, v.24, p.123-126.

44-Lonis M., Simoni E. and Hubert S A New CW Laser at 2.82 .urn, U3*:LiYF4:kser Parameters. //OSA Proc. on Advanced Solid-State Lasers, 1995, ¥.24» р.14Ы45.

45. Лвашвц A.M., Пелезвев A.B. Разработка спектральной шшаратуры на базе приборов с зарядовoft-бваад»: Оптика в спектроскопия, 1994, т.76, №2, с.363-368.

46. Зздков В.Н, Швокарев Ю.В. Комштер s эксперименте. //М. Наука, 1988, с. m

47. Гурлвв A.C. Справочник по ионшк приборам: Киев Н. «Техшка» 1970, С. 177.

48.Vacuum Ultraviolet iBtercoiiilgurational 4f* - 4?5й Absorbtion and Emission

Studies of Ш3+ ion in KYF, YF and YLF Crystals Hosts / Kollia Z., Sarantopoulou E., Cefalas A.C., Nicolaides СЛ., Nmm&v A.K., Semashko V.V., Abdulsabirov R.Y«., Korabteva S.L., and Dabinskii M.A.J/1 OSA В -1994 - v. 12 -Hs5»p. 1810-1814.'

49.Абдулсабнров Р.Ю. Винокуров A.B., Иванынин B.A. и др. Оптические спектры и енвн-рететочаая релаксация редкоземельных новой в кристалле KYsFjoiNd^. //Оптяка и спектроскопия, 1987, т.43, выя.1 с.97-101.

ЗО.Абдулеабмро» PJ0 Дубвнеквй М.А. Кшшшв Б.Н., в др. Новая фтериднш лазерная матрица. // Кристаллография, 1987, т.32, вып.4, с.951-956.

51.Мейтман М.Л. Проблема изоморфных замещений атомов ш кристаллах. Ш. Наука, 1971, С. 182.

52.Нвзамутдввов Н. М., Булка Г. Р., Винокуров В.М. - Состав структура н свойства минералов. /Казань, изд. КГУ, 1973, С. 114.

S3.Spectroscopy and laskg of Nd^ ions in two new fluoride laser hosts. / Dubinskii M.A., Khaidukov N.M., Garipov I.G., Natmtov A.K., Semashko V.V. /fin 4-th National Conference and Technical Exhibition with International Participation "Lasers and their Applications" (October 23-26, 1990, Plovdiv, Bulgaria), Book of Abstracts, 1990, p.51-52.

54. Спектроскопа в в&шужденвое азлученве вон®» Nd^ в имокрметаллах KYF4. /Гарввов Й.Г., Демьявеч Д.Е, Дубшскнй М.А., Казахов ВН., Наумов Семашко В.В. // в «св.: VI Всесоюзная конференция ^Оптика лазеров", (Ленинград, 2-7 марта 1990). Тезисы докладов. - Л-д, 1990, с. 184.

55. Spectral-kinetic and lastng characteristics of stew Nd5*-activated laser hosts of KF-YFs system / Dubinskii M.A., Khaidukov N.M., Garipov I.G., Naamoy A.K., Korableva S.L., Semashko V.V. //J.Mod.Opt, 1990, v.37, Ш, p. 1355« 1360.

56.Yamaggnchi Y., Dindorf K.M., Jensen H,P. and Cassaafeo A. Spectroscopy of KYF4. //OSA Pros, on Advanced Solid-State Laiers, 1993, v.15,p. 36-40.

57.CsY2F7:Nd- - The New Low-Thresitoid Fluoride Laser Materia /Dubinskii M.A., Khaidukov N.M., Nautnov AX, Setnashko V:V., Garipov I.G. // XIV Intern at. Conf. "Coherent and Nonlinear Optics (Leningrad), USSR, Sept

24-27,1991. Tech. Digest, 1991, v.3, p.61-62.

58.CsY2F7:Nd3+ -новый ннзккопороговый фторндный лазерный материал. -/Дубнисхнй М. А., Хайду ков Н.М., Г ар я пой И.Г., Наумов А.К., Семашко В.В. //Изв. Академии Наук, сер. фяз., 1992, т.56, №12, с.70-72.

59.New Low-Threshold Fluoride Laser Material CsY2F7:Nd3+. / Dubinsky M.A., Khaidukov N.M., Garipov I.G.,Naumov A.K., Semashko V.V. //Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, (USA), 1992, v.56, Jfel2, p. 1895-1897.

60.Spectroscopy and Stimulated Emission of Nd3+ in Acentric CsY^F? Host. / Dubinskii M.A., Khaidukov N.M., Garipov I.G., Naaaov A.K., Semashko V.V. // Appl. Optics v.31, p. 4158-4160 (1992).

61.Aleonard S., Fur Le Y., Gorius F.M., and Roux M. Th. Structure Crystalline de la phase ß-KEr2F7. Composes isotypes. //J. Solid State Chem., 1980, v.34, p. 7989.

62.Рез И.С. Полифункцнонапьные лазерные кристаллы. //Квантовая электроника 1986, т.13, с. 2071-2079.

63. Физико-химические и спектроскопические исследования кристаллов щелочно-редкоземельных фторидов K2LnF5. /Каминский A.A., Саркизов С. Е., Курбанов К. А., Демьянец JI.H., Хайду ков Н.М. // Неорг. Матер. -1987, т.23, с. 2049.

64.Гидротермальный синтез монокристаллов нентафторида иттрия-калия -нового материала квантовой электроники. /Дубинский М.А., Хайду ков Н.М., Гаринов Й.Г., Наумов А.К., Семашко В.В., Демьянец JI.H. //В кн.: IX Всесоюзный снмнозиум по химии неорганических фторидов (Череповец 3-6 июля 1990г.) -Тезисы докладов, М., 1990, ч- II, с. 341.

65.3вежо О. Принципы лазеров. //М. Мир, 1990, С. 558.

66.Марфунин. A.C. Ведение в физику минералов. //М., Недра, 1974, С. 324.

67. Harm er A.L., Linz A., Gabbe D.R. Fluorescence of Nd^ in lithium yttrium fluoride. L Phys Chem. SoL, 1969,30, pp 1483-1491.

68. Yang K.H. and Deluca J A. VUV fluorescence of Nd*\ Er* and Tm* - doped trifluorides and tunable coherent sourses from 1650 to 2600 A. // Applied Physics Letters, 1976, v.29, IfeS, p 499-501.

69. Степанов ВЖ Методы расчета оптических квантовых генераторов. // i§66. Мввск т.1, ИФАН БССР, С.484.

70. Efficient Pover Scaling in the Mid«IR With a ZnGeP20P0. / Pomeranz L.A., Budfii PA., Shmemann P.O., Polak T.M., Ketterige P.A., Lee I., and Chick lis E.P. //OSA TOPS Vol. 10 Advanced Solid-Staie Lasers, 1997, v. 10, p. 259-264.

71.Ketterige P.A., Budni P.A., Knights M.G., Chiklis E.P. Ав All Solid-State 7 Vatt CW, ТнваЫе Tia:YLF Laser. //OSA TOPS Vol. 10 Advanced Solid-State Lasers, 1997, ¥.10, p. 197-201.

72.ДО&ГВЙ Я.О. Оптические квантовые генератору. // Киев. В ища школа, 1977, С. 230.

73.Справочник по лазерной технике, под ред. Байбородвва Ю.В., Криксунова

Л.З., Явтвкненко О Н. // Квев "Тмиива", 1978, С.288.

74.Иааарто1мч A/CL Белоусов B.HL Справочник но лазерной технике. // М.? Энергоатом вздаг, 1991, С.544.

75.Ред« Дж. Действие мощного лазерного изучения. //М. Мвр, 1974, С.468. 76.1fltemet Web site "http://seo.conr

77. Fin lay D. and Clay R. A. The measurement of internal losses in 4-level lasers. //Phys. lett. 1966, v.20, №3, p. 277-278.

78. New CW Low «Thresh о Id Laser for Diode-Pumping Based on Nd^KYsFjo. / Dnbinskii M.A., Schepler K.L., Nanmov A.K., Semashko V.V., Abdulsabirov R.Yu., Korableva S.L. // In: Advanced Solid-State Laser, Techn. Digest (Opt. Soc. of Amer., Washington DC, 1997, pp. 183-185.

79.New CW Low-Threshold Laser for Diode-Pumping Based on Nd^KYsFjo. / Dnbinskii M.A., Schepler K.L., Nanmov A.K., Semashko V.V., Abdulsabirov R.Yn., Korableva S.L. // OSA TOPS Vol. 10 Advanced Solid-State Lasers, 1997, v.10, p. 164-167.

ВО.Кршчеако Bit, Соскин M.C. Проблема частотной кодуляцав излучения твердотельных лазеров и экснераментальное осуществление сканирования частоты рубинового и неодимового О КГ в процессе генерации. // В сб. «¿Квантовая электроника». Киев «Иаукова думка», 1969, №3, с. 27-38. 81.New CW Low-Threshold Laser for Diode-Pumping Based on Nd3*: KY3Fl0. /

Dubinskii M.A., Schepler K.L., Naumov A.K., S era ash к о V.V., Korabieva S.L., Abdulsabirov R.Yu. // In: Advanced Solid-State Lasers, Techn. Digest (Opt. Soc. of Amer., Washington DC, 1997), pp. 183 -185 82.СW Diode-pumped Tunable Nd*:KY3F io Lazer for Enviromental Sensing. / Dubinskii M A., Schepler K.L., Naumov A.K., Semashko V.V., Abduisabirov R.Yu., Korabieva S.L. //Acepted to CLEO'98 conference.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Шлученш* в настоящей работе результаты водтверждают, что параметры штш&шж сред, такие км эффектное сечение вынужденного переход! шнов аттаатвра н коэффициент яеактввяш потерь лазерных материалов (особенно нежых), яамттея одпямя мз основных параметров, кеторы® определяют веревохтяяность активной среды. Совершение очеамдне, «но юм прение аффективного сечеяяя и коэффициента неактивных. потерь, н яредстяял&яяе мж наряду с обычно представляемыми • ворога лазерной генерации ш ее длины водны, должно быть неотъемлемой частью работ но Ясяюдоваяяю невмх лазерных мвгврявлов. Знание этих параметров лазерных крнстшиш* существенно облегчает определение среди них практически значимых. Для . всею этого, как яок&мво в работе, наиболее удобно ясношдовам» врододьяое лазервое аозбуждевме, как вмвульсюе так ж непрерывное, ври ишачке образцов крвстшшт в области малого дяаяетра (не более 0.2 мм). Полученные к диссертации результаты могут служить базой для вроведевяя такого рода исследований.