Неодимовые и иттербиевые термопрочные и химически стойкие стекла на фосфатной основе для диодно-накачиваемых лазеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Глущенко, Илья Николаевич

• Глущенко, Илья Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Глущенко, Илья Николаевич

Оглавление

Введение

Глава 1. Лазерные стекла (обзор литературы)

1.1. Общая характеристика лазерных стекол

1.2. Основные элементы технологии получения лазерных стекол

1.3. Характеристики коммерческих отечественных и зарубежных фосфатных лазерных стекол

1.4. Неодимовые и иттербиевые лазеры на стеклянных активных элементах с полупроводниковой накачкой

Глава 2. Разработка базового состава термопрочных и химически стойких неодимовых и иттербиевых лазерных стекол

2.1. Поиск состава стекла

2.2. Физико-химические и термомеханические свойства разрабатываемых стекол

2.3. Сравнительные испытания разработанного неодимового стекла с неодимовыми лазерными стеклами ГЛС22 и КНФС на максимально выдерживаемую мощность ламповой и диодной накачки

2.4. Выводы к Главе 2:

Глава 3. Исследование спектрально-люминесцентных характеристик разработанных неодимового и иттербиевого стекол

3.1. Исследование спектрально-люминесцентных характеристик разработанного неодимового стекла

3.2. Исследование спектрально-люминесцентных характеристик разработанного иттербиевого стекла

3.3. Выводы к Главе 3

Глава 4. Синтез лазерных стекол разработанных составов с высоким оптическим качеством

4.1. Разработка методики синтеза

4.2. Исследование возможных причин оптических потерь на длине волны ~ 1 мкм в синтезируемых стеклах и поиск способов их устранения

4.2.1. Установление возможных причин возникновения оптических потерь в синтезируемых алюмоборофосфатных стеклах

4.2.2. Поиск способов снижения оптических потерь

в синтезируемых стеклах

Глава 5. Генерационные исследования разработанных фосфатных стекол

5.1. Сравнительные генерационные испытания разработанного неодимового стекла с промышленным стеклом ГЛС22

5.2. Получение фемтосекундных импульсов на неодимовом стекле 81ЧЬО в режиме пассивной синхронизации мод

5.3. Генерационные исследования разработанного иттербиевого стекла при продольной диодной накачке

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Неодимовые и иттербиевые термопрочные и химически стойкие стекла на фосфатной основе для диодно-накачиваемых лазеров»

Введение

С момента реализации эффекта стимулированного излучения на кристаллах рубина (1960 г.) твердотельные лазеры играют заметную роль в решении многих задач квантовой электроники и находят все более широкое применение в науке и технике. Твердотельные лазерные среды характеризуются высоким значением плотности запасаемой энергии, длительным временем ее хранения и высокими значениями сечения индуцированного перехода, а диапазон длин волн генерации твердотельных лазеров простирается от УФ- до средней ИК-области. Перечисленные качества позволяют создавать на основе твердотельных материалов излучающие устройства, работающие с высокой эффективностью и с высокими выходными мощностями лазерного излучения. При этом следует заметить, что наиболее востребованными на протяжении долгого времени продолжают оставаться активные материалы для лазеров, работающих в области ~ 1мкм.

Общее количество твердотельных лазерных сред, на которых получен эффект генерации, исчисляется сотнями, однако в повседневную практику вошли лишь немногие из них. Наиболее широкое распространение в качестве лазерных материалов получили диэлектрические кристаллы и стекла, активированные редкоземельными ионами (р.з.и.). Среди кристаллов можно выделить, например такие, как YAG, YV04, YLF, а среди стекол широкое распространение получили стекла на силикатной и фосфатной основах. Активные кристаллические среды обладают высокими спектрально-люминесцентными характеристиками, а также высокой прочностью и теплопроводностью, что позволяет им работать эффективно и с высокой выходной мощностью как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режимах генерации. Стеклянные среды имеют ряд своих преимуществ по сравнению с кристаллическими материалами. Это, во-первых, сравнительно простая технология синтеза стекол с высоким оптическим качеством с последующей возможностью изготовления из них активных элементов разной

геометрической формы и размеров*^ Во-вторых, возможность варьирования свойств активного материала путем изменения его состава, в том числе в довольно широких пределах изменять концентрацию примесных активных ионов. Лазерные стекла обладают более широкими полосами люминесценции, чем кристаллы, что упрощает задачу получения на них импульсов предельно короткой длительности, а также дает возможность перестройки длины волны генерации в пределах соответствующей полосы люминесценции. К основным недостаткам лазерных стекол относятся меньшие, чем у кристаллов, коэффициенты усиления, низкая теплопроводность, относительно невысокие прочностные характеристики, низкая химическая стойкость в случае фосфатных стекол.

Мощный толчок к развитию и совершенствованию лазерных стекол как в нашей стране, так и за рубежом в 70-80х годах прошлого столетия был дан развертыванием программы создания лазеров для управляемого термоядерного синтеза. Для реализации этой программы требовалось создание мощных лазеров, для которых необходимо было разработать активные элементы с большими размерами. Основная ставка здесь делалась на фосфатные неодимовые стекла. При этом важнейшей задачей являлась разработка таких составов стекол и технологий их варки, которые обеспечивали бы получение лазерного стекла в больших объемах и с высоким оптическим качеством. Разработанные в те годы стекла и сегодня продолжают занимать основное место среди коммерчески доступных лазерных стекол.

Научные достижения последних 10-15 лет, и в первую очередь такие, как появление новых средств управления генерацией и доступных селективных источников накачки, а именно полупроводниковых лазеров, поставили перед разработчиками твердотельных лазерных систем и материалов новые научные и технические задачи. Так, миниатюризация лазерных систем, повышение их

** В настоящей работе мы не рассматриваем стеклообразные активные среды для волоконных лазеров.

КПД и задача создания лазеров, генерирующих импульсы предельно короткой длительности, обусловили необходимость разработки новых активных материалов для таких лазеров. Анализ многочисленных публикаций свидетельствует о том, что основные усилия специалистов, направленные на решение упомянутых задач, были сосредоточены на поиске новых кристаллических и керамических активных сред и совершенствовании технологии их получения. Публикации же, посвященные новым лазерным стеклам, более полно удовлетворяющим современным требованиям, исчисляются единицами и в своем большинстве связаны с исследованием эрбиевых стекол для полуторамикронных лазеров. Тем не менее, в этих работах было показано, что активированные р.з.и. стеклянные среды продолжают оставаться перспективным активным материалом для твердотельных лазеров и в эпоху полупроводниковой накачки. По нашему мнению, прогрессу стекол в качестве активных лазерных материалов может способствовать разработка новых составов стекол, учитывающих специфику диодной накачки и обладающих улучшенными термопрочностными и химическими характеристиками.

Цель работы: поиск состава, отработка технологии синтеза и исследование физико-химических, спектрально-люминесцентных и генерационных характеристик новых неодимового и иттербиевого стекол на фосфатной основе, обладающих как можно более высокими термомеханической прочностью и химической устойчивостью, перспективных для применения в качестве активных сред в компактных диодно-накачиваемых лазерах, излучающих в области 1 мкм.

Для достижения поставленной цели в ходе работы требовалось решить следующие задачи:

1. Разработать составы неодимового и иттербиевого стекол на фосфатной основе, обладающие повышенными термомеханической прочностью и

химической стойкостью при сохранении высоких спектрально-люминесцентных свойств, присущих классу фосфатных стекол.

2. Исследовать их физико-химические и спектрально-люминесцентные свойства.

3. Отработать технологию синтеза новых стекол, позволяющую получать их с высоким оптическим качеством.

4. Провести генерационные испытания разработанных лазерных стекол. Основные защищаемые положения

1. Разработанные неодимовые и иттербиевые лазерные стекла отличаются от известных фосфатных лазерных стекол в 2-3 раза большей термической прочностью и рекордной химической стойкостью, сохраняя при этом высокие спектрально-люминесцентные свойства, присущие классу фосфатных стекол.

2. Разработана методика синтеза новых стекол. Предложенный технологический процесс позволяет получать высокооднородные отливки стекла объемом до 0,5 л, свободные от центров рассеяния и свилей. Содержание остаточных гидроксильных групп в отливках находится в пределах принятой для неодимовых лазерных стекол нормы (поглощение <5 см"1 на длине волны 3,33 мкм). Установлены возможные источники оптических потерь в разработанных стеклах в области их генерации (~1мкм) и сформулированы технологические условия получения стекол с минимальными потерями в этой спектральной области.

3. На разработанных стеклах могут быть созданы высокоэффективные миниатюрные лазеры ~1 мкм диапазона с диодной накачкой, работающие в различных временных режимах с выходной мощностью, в два раза превышающей предельную мощность аналогичных лазеров на промышленных фосфатных стеклах.

Научная новизна и практическая ценность работы

Разработаны составы новых неодимового и иттербиевого лазерных стекол на фосфатной основе для диодно-накачиваемых лазеров, превосходящие по своей термической и химической стойкости известные коммерческие лазерные стекла.

Предложена оригинальная методика синтеза, позволяющая получать разработанные стекла с высоким оптическим качеством в слитках объемом до 0,5 л.

Показано, что использование стекол на алюмоборофосфатной основе позволяет существенно повысить среднюю мощность генерации по сравнению с обычно получаемой на известных фосфатных лазерных стеклах.

Разработанные стекла могут быть использованы в качестве доступного эффективного активного материала для создания компактных диодно-накачиваемых лазеров, работающих в различных режимах, в том числе в режиме генерации фемтосекундных импульсов.

Апробация работы и публикации

Основные положения и результаты работы были представлены на 8-й и 10-й Всероссийских научных конференциях «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение» (ВНКШ) в 2009 и 2011 годах в г. Саранске, на международной конференции АЬТ'09 в Анталье (Турция), а также неоднократно докладывались и обсуждались на семинарах ИОФ РАН и конкурсах молодежных научных работ в Научном Центре Лазерных Материалов и Технологий (НЦЛМТ) ИОФ РАН. В 2011 году выступления диссертанта дважды были отмечены дипломами «Лучший научный доклад»: на конкурсе молодых ученых НЦЛМТ ИОФ РАН и на 10-й Всероссийской конференции ВНКШ-2011.

По результатам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе

3 статьи в изданиях, входящих в Перечень ведущих журналов и изданий,

рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

8

1. Галаган Б.И., Глущенко И.Н., Денкер Б.И., Кисель В.Э., Курильчик C.B., Кулешов Н.В., Сверчков С.Е. Новое иттербиевое фосфатное стекло для диодно-накачиваемых лазеров // Квантовая электроника, Т.39. №10. С.891-894 (2009).

2. Галаган Б.И., Глущенко H.H., Денкер Б.И., Калачев Ю.Л., Кулешов Н.В., Михайлов В.А., Сверчков С.Е., Щербаков И.А. Новое высокопрочное неодимовое лазерное стекло на фосфатной основе // Квантовая электроника, Т. 39. №12. С.1117-1120 (2009).

3. Галаган Б.И., Глущенко И.Н., Денкер Б.И., Калачев Ю.Л., Михайлов В.А., Сверчков С.Е. Влияние условий синтеза на оптические потери в алюмоборофосфатном лазерном стекле // Физика и химия стекла, Т.37. №3. С. 350-356 (2011).

4. B.I.Denker, B.I.Galagan, I.N.Glushchenko, V.E.Kisel, S.V.Kulehik,N.V.Kuleshov S.E.Sverchkov "basing Properties of a New Ytterbium-Doped Glass for Miniature Diode-Pumped Ultrashort Pulse Lasers" Book of Abstracts of 18th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALT'09), Antalya, Turkey.

5. Б.И.Галаган, И.Н.Глущенко, Б.И.Денкер, С.Е.Сверчков "Высокопрочное неодимовое стекло на фосфатной основе для диодно-накачиваемых лазеров", Сборник трудов 8-ой Всероссийской конференции с элементами молодежной научной школы "Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение", Саранск, 5-8 октября 2009 г., Мордовский Гос. Университет им. Н.П.Огарева, стр. 108.

6. Б.И.Галаган, И.Н.Глущенко, Б.И.Денкер, Е.В.Жариков, С.Е.Сверчков "Новые высокопрочные неодимовое и иттербиевое лазерные стекла на фосфатной основе", Сборник трудов 10-ой Всероссийской конференции с элементами молодежной научной школы "Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение", Саранск, 4-7 октября 2011 г., Мордовский Гос. Университет им. Н.П.Огарева, стр. 92.

Личный вклад автора

Настоящая диссертация является результатом пятилетней работы автора в Институте общей физики РАН и представляет собой обобщение его работ, выполненных совместно с сотрудниками Лаборатории концентрированных лазерных материалов НЦЛМТ ИОФ РАН, Лаборатории физических и прикладных проблем твердотельных лазеров НЦЛМТ ИОФ РАН и при участии сотрудников Белорусского Национального Технического Университета (БНТУ, Минск), выполнявших лазерные испытания разработанных материалов в рамках совместного проекта РФФИ-БФФИ №08-02-90006-Бел_а. Коллективный характер экспериментальных работ обусловил публикацию полученных результатов в соавторстве с коллегами. Все основные результаты, представленные в диссертации, получены автором лично или при его непосредственном участии.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы. Содержание работы изложено на 103 страницах, включая 37 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 139 наименований.

Глава 1. Лазерные стекла (обзор литературы)

1.1. Общая характеристика лазерных стекол

Силикатное стекло, активированное неодимом, было одним из первых материалов, на котором удалось получить лазерный эффект [1]. Превосходные оптические характеристики стекла, высокий уровень технологии его варки и обработки, доступность и относительная дешевизна сырья обеспечили быстрый прогресс в создании лазерных стекол и лазеров на них.

Несмотря на то, что лазерный эффект был получен затем и на ряде других стекол, активированных р.з.и. (см., например, обзор [2]), первоначально практическое применение нашло только силикатное стекло, технология изготовления которого была в наибольшей степени развита в оптической промышленности. Попытки создания практически значимых лазерных стекол с более высокими спектрально-люминесцентными характеристиками на основе других оксидных матриц поначалу не приводили к заметным результатам в основном по химико-технологическим причинам.

Так, основная сложность при синтезе фосфатных стекол заключалась в высокой гигроскопичности и летучести основного стеклообразователя -фосфорного ангидрида. Первое обуславливало крайне низкую химическую стойкость получаемых фосфатных стекол к атмосферной влаге, а второе -нестабильность состава стекла при синтезе. В результате целенаправленных поисков, в первую очередь отечественных ученых, в конце шестидесятых годов был разработан метод синтеза фосфатных лазерных стекол на основе метафосфатов щелочных и щелочноземельных элементов (см. монографию [3]). Так, например, лазерные элементы из разработанного в ИРЭ РАН фосфатного стекла, активированного неодимом, имели удовлетворительные физико-химические характеристики и заметно превосходили силикатное стекло по основным лазерным характеристикам: ширина спектра генерации составляла 0,4 нм для нового стекла против 8-12 нм для силикатного стекла, а КПД был в

1,5-2 раза выше при одинаковых условиях возбуждения [4]. Следует отметить, что аналогичные исследования фосфатных стекол в те же годы проводились Дейчбейном и его сотрудниками во Франции [5]. В результате этих исследований с начала семидесятых годов прошлого столетия фосфатные лазерные стекла постепенно приобретают все более широкое распространение.

Как уже было отмечено, активаторами в лазерных стеклах чаще всего выступают трехзарядные ионы редкоземельных элементов. Наиболее широкое распространение получили лазеры, излучающие в области ~1 мкм, в которых в качестве активаторов служат ионы Ш3+ или УЬ3+, а также полуторомикронные лазеры на основе стекол, соактивированных ионами Ег3+ и УЬ3+

Схема энергетических уровней и лазерных переходов в ионе Ш3+ изображена на рис. 1.1. Основной лазерный переход - это переход с уровня 4Р3/2 на уровень 41п/2 с длинами волн генерации в области 1,06 мкм.

12

Z

о &

ж О

a h„¡

Поглощение Излучение

Рис.1.1. Схема нижних энергетических уровней иона Nd3+ и основных лазерных переходов в кристалле Nd:YAG. Показана только одна полоса поглощения 808 нм, которая используется в случае диодной накачки [6].

Область применения неодимовых лазерных элементов чрезвычайно широка: начиная от маленьких элементов размером в доли миллиметра для дальномеров (см., например, [7]) и кончая огромными каскадными усилителями, построенными из дисков диаметром до 100 см, которые, применяются в

уникальных установках для лазерного инициирования термоядерных реакций (см., например, [8]).

Иггербиевые стекла по сравнению с неодимовыми имеют более широкие полосы генерации и большее время жизни верхнего лазерного уровня [6,9]. Кроме того, на иттербиевых лазерах принципиально достижимо более высокое значение КПД (см., например, [10]). Основной недостаток лазеров на ионах УЬ3+ - это «квазитрёхуровневый» характер схемы генерации. По этой причине в течение долгого времени (впервые лазерная генерация на иттербиевом стекле была продемонстрирована еще в 1962 году [11]) эффективность иттербиевых лазеров была крайне низкой, и иттербиевые материалы находили довольно ограниченную область применения. Однако с появлением полупроводниковых лазеров с возможностью реализации эффективной селективной накачки иттербиевые лазерные материалы вновь привлекли повышенное внимание исследователей.

Во всём видимом и ближнем ИК диапазонах у иона УЬ3+ наблюдаются только

оптические переходы между штарковскими подуровнями всего двух групп

2 2 электронных состояний: основного Р7/2 и возбужденного Б5/2 (рис. 1.2).

Накачка и усиление осуществляются на разных оптических переходах между

этими двумя группами подуровней. Разница энергий накачивающих и

усиливающихся квантов невелика, что, в принципе, означает малые тепловые

потери и высокий КПД. Простота схемы энергетических уровней исключает

возможность поглощения из возбуждённого состояния, тем самым снижая

эффективность тушащих процессов передачи энергии. Ширина полосы

усиления достаточно велика (см. рис. 1.3), что позволяет перестраивать длину

волны генерации и использовать иттербиевый лазер для генерации

сверхкоротких импульсов [12].

к — 1 5/2

940 нм 1030 нм 1050 нм

1л

=-

Рис. 1.2. Схема энергетических уровней иона УЬ3+ в кристалле УЬ:УЛСт. Показаны переходы, используемые для накачки и генерации [6].

а

I 3 ®

Ь 2,5

к 2 х

| 1,5 о

Е 1

0

1 0-5

х ф

О

]

I !

; Поглощен ле Излучение

................

900 950 1000 1050

Длина волны, нм

1100

Рис. 1.3. Спектры сечений поглощения и излучения иттербия на примере германосиликатного стекла [6].

Малый стоксов сдвиг между поглощением и излучением стал причиной того, что наиболее мощные (по выходной средней мощности) лазерные источники реализованы при использовании в качестве активной среды именно иттербиевых лазерных материалов. Здесь выделяются сверхмощные волоконные лазеры (выходная мощность свыше 50 кВт) [13] и лазеры на тонких дисках УЬ:УАС (до 16 кВт) [14].

Интерес к стеклам, соактивированным иттербием и эрбием, обусловлен прежде всего длиной волны их генерации (-1,54 мкм), считающейся относительно безопасной для человеческого глаза [15-20]. Принципиальная схема энергетических уровней и переходов в иттербий-эрбиевой активной среде приведена на рис. 1.4.

*F„

F?i

Yb5

-Vi i

i

_JL

t5 l

Er14

4F« 4J„

V, V,

Рис. 1.4. Принципиальная схема энергетических уровней и энергетических переходов в УЬ-Ег средах: 1 - накачка в полосу поглощения УЬ3+; 2,3 - прямая и обратная передача энергии между ионами УЬ3+ и Ег3+; 4 - апконверионные потери; 5 -мультифононная релаксация; 6 - лазерный переход [19].

Полуторамикронная генерация на соактивированном эрбием и иттербием силикатном стекле впервые была продемонстрирована в 1965 году [15], однако долгое время эффективность эрбий-иттербиевых лазеров была ниже практических требований. В начале 80-х годов были опубликованы фундаментальные исследования [3, 20], в которых было показано, что уникальными свойствами в качестве активной эрбий-иттербиевой среды обладает фосфатное стекло. До настоящего времени фосфатное стекло остается единственной средой, в которой выгодно сочетаются долгое время жизни верхнего лазерного уровня 4113/2 (~7 мс) и короткое время жизни

,3+

иона Er

вышележащего уровня 41ц/2 (2-3 мкс) в ионе Ег3+. Уровень 41ц/2 является резонансным с уровнем 4F5/2 иона УЬ3+, однако быстрая мультифононная релаксация 1ц/2 —>• 1\т предотвращает обратную передачу энергии с ионов эрбия на ионы иттербия. Специфичность эрбий-иттербиевой лазерной схемы привела к необычной ситуации, что до сих пор не существует эффективных сенсибилизированных иттербием кристаллических эрбиевых лазерных материалов.

1.2. Основные элементы технологии получения лазерных стекол

Промышленностью разработано и выпускается большое количество фосфатных и силикатных лазерных стекол самых различных марок,

л | _ "5 Д. "5 I <> |

активированных ионами N(1 , Ег -УЬ и УЬ (см., например, обзор [2]). Как уже отмечалось, преимуществами фосфатных стекол перед силикатными являются больший коэффициент усиления, более высокое сечение индуцированного излучения, лучшие термооптические свойства. Однако существенными недостатками фосфатных стекол являются их повышенная стоимость, невысокие прочностные характеристики и низкая химическая стойкость [3].

При разработке новых составов стекол ключевыми вопросами являются вопросы технологии. Значительный вклад в дело разработки эффективных и технологичных стеклообразных лазерных сред внесли отечественные исследовательские институты ГОИ им. С.И.Вавилова, ИРЭ РАН, ФИАН-ИОФАН, ИОНХ РАН, исследовательские группы Лыткаринского завода оптического стекла. Описание разработанных ими оригинальных технологий синтеза лазерных стекол приводятся, например, в работах [21-23]. Среди зарубежных работ следует отметить работы, выполненные в научно-промышленных организациях США [24-27], Германии [28], Японии [29-31], Китая [32-34].

Технологический цикл получения оксидного лазерного стекла является сложным многоступенчатым процессом, в ходе которого решается несколько технологических задач. Во-первых, полученное стекло должно характеризоваться высоким оптическим качеством, т.е. содержать как можно меньшее количество посторонних включений, свилей, пузырей и других центров рассеяния. Во-вторых, готовое стекло должно содержать минимальное количество остаточной воды. Проблема заключается в том, что содержащиеся в стекле ОН-группы эффективно тушат люминесценцию р.з.и. [35-39], поэтому готовое лазерное стекло должно быть максимально обезвоженным.

Не менее важным требованием, предъявляемым к лазерным стеклам, является малое значение показателя неактивного поглощения на длинах волн генерации активных ионов. Как было показано в ряде исследований [40-44], в области 1 мкм, т.е. в районе длин волн генерации ионов Nd3+ и Yb3+, значение показателя поглощения главным образом определяется концентрацией и зарядовым состоянием таких неконтролируемых "красящих" примесей, как ионы меди и железа (см. рис. 1.5). Концентрация названных переходных металлов в получаемом стекле может быть разной в зависимости от квалификации чистоты используемых сырьевых материалов, от наличия "красящих" примесей в материалах технологического оборудования, контактирующего с шихтой или расплавом стекла, а также от химической стойкости этих материалов по отношению к расплаву стекла в условиях высоких температур [45].

Wavelength (nm)

Рис. 1.5. Влияние переходных металлов на неактивное поглощение в лазерных

неодимовых стеклах [40]

Технологию синтеза стекол условно можно разделить на промышленную (варка в больших объемах, высокая воспроизводимость результатов, низкая вариативность параметров технологического процесса) и лабораторную (небольшие или средние объемы, разная степень воспроизводимости результатов синтеза и высокая вариативность всех параметров варки). И в том

и в другом случае в технологии варки лазерного стекла можно выделить несколько основных стадий:

1. Приготовление шихты. Шихта может быть сухой, представляя собой смесь сухих реактивов (оксидов, фторидов, фосфатов, карбонатов и других солей), или жидкой (для фосфатных стекол - на основе ортофосфорной кислоты, силикатный золь-гель для силикатных стекол). Для производства лазерных стекол применяются особо чистые и химически чистые исходные реактивы, что, как было сказано выше, связано с требованием высокой прозрачности стекла на длинах волн генерации.

2. Первичное плавление шихты - синтез фритты. Стадия синтеза фритты в керамических корундовых или кварцевых тиглях введена во избежание ускоренного разрушения платиновых тиглей при разложении исходных компонентов шихты (особенно гидроксидов, пероксидов или карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, а также любых восстановителей [46,47]) и образования тугоплавких фосфатов из исходных реактивов непосредственно в платиновых тиглях (прежде всего ВР04 и А1Р04 с температурами плавления 1600°С и 1800°С, соответственно). Потребность в этой стадии связана не столько с повышенными потерями платины, сколько с необходимостью избежать включений в лазерном стекле коллоидных частиц платины, снижающих порог лучевого повреждения лазерных стекол. Сваренное стекло охлаждается, дробится и компонуется для дальнейшего перевара.

3. Перевар полученной фритты в платиновых тиглях, нагреваемых

индукционным током высокой частоты. Стадия переплавки включает в

себя расплавление боя стекла, обезвоживание стекломассы и

гомогенизацию расплава лопастной мешалкой. Наиболее длительной и

сложной стадией является процесс обезвоживания. Распространенными

способами обезвоживания являются продолжительная варка при

повышенной температуре, выдержка в сухой атмосфере, дейтерирование

[48,49], добавка галогенидов [50], барботирование расплава сухим газом

18

либо смесью газов. При барботироваиии применяются как инертные газы (N2), так и окислительные смеси типа 02, Cl2, N2/02, С12/02, РОС13 [51-54]. Последние наряду с обезвоживанием решают также задачу окисления в расплаве нежелательных примесей (переходных металлов, платины и других). Продолжительность обезвоживания стекломассы определяется временем достижения заданного значения длительности затухания люминесценции р.з.и., которое при фиксированном содержании р.з.и. в основном зависит от концентрации ОН-групп в стекле [54].

4. Отливка стекла обычно осуществляется через донный патрубок платинового тигля в форму, футерованную графитом, т.к. графит не смачивается фосфатным расплавом.

5. Отжиг осуществляется по заданным темпертурно-временным режимам в зависимости от характеристических температур стекла конкретного состава.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Глущенко, Илья Николаевич, 2013 год

Список литературы

1. Snitzer Е. Optical maser action of Nd+3 in a barium crown glass // Phys. Rev. Lett., V.7, №12, P.444-446 (1961).

2. Denker В., Shklovsky E. Handbook of solid-state lasers // Woodhead Publishing Ltd., UK, 2013 - 688 pages.

3. Алексеев H.E., Гапонцев В.П., Жаботинский M.E., Кравченко В.Б., Рудницкий Ю.П. Лазерные фосфатные стекла. - М.: «Наука», 1980 г. -352 с.

4. Бужинский И.М., Жаботинский М.Е., Жаворонков Н.М., Лебедев В.Г., Малышев Б.Н., Рудницкий Ю.П., Цапкин В.В., Эллерт Г.В. Активные вещества для ОКГ и ОКУ на основе соединений фосфора // ДАН СССР, т. 185, №6, с. 1306-1308 (1969).

5. Deutschbein O.K., Pautrar С.С., Svirchevski I.M. Le verres phosphate, nouveaux materiaux laser // Revue de Physique, 2, 29-37 (1967).

6. Пржевуский A.K., Никоноров H.B. Конденсированные лазерные среды. Учебное пособие // СПбГУ ИТМО (2009).

7. Ешметьева Е.В., Королев В.И., Меснянкина Е.П. Одномодовый одночастотный лазер на стекле с импульсами микросекундной длительности // Квантовая электроника, 22, №9 с. 897-899 (1995).

8. Hayden J.S., Campbell J.H., Payne S.A. Development of a laser glass for the National Ignition Facility // Proc. SPIE 6545, 654508 (2007).

9. Krupke W.F. Ytterbium solid-state lasers. The first decade // Appl. Lasers, Pleasanton CA, USA, V.6, Issue 6, P.1287 - 1296 (2000).

10.Jaque D., Lazeomacini J.C., Jacinto C., Catunda T. Continuous wave diode pumped Yb:glass laser with 90 % slope efficiency // Appl. Phys. Lett. 89, 121101 (2006).

11.Etzel H.W., Gandy H.W. Ginther R. J. Stimulated emission of infrared radiation from ytterbium activated silicate glass // Applied Optics, 1, No 4, pp. 534-536 (1962).

12. Крюков П.Г. Лазеры ультракоротких импульсов (обзор) // Квантовая электроника, 31, №2, С.95-119 (2001).

13. Официальный сайт НТО «ИРЭ-Полюс». Режим доступа: http ://www.ntoire-polus .ru/products .html.

14. Официальный сайт компании TRUMPF Inc. Режим доступа: http://www.us.trumpf.com/products/laser-technology /products/solid-state-lasers/disk-lasers .html.

15. Snitzer Е., Woodcock R. Yb3+- Er3+ glass laser // Applied Physics Letters, v.6, №3, p. 45-46 (1965).

16. Абаладзе А.Ю., Быков B.H., Зверев Г.М., Плешков А.А., Симаков В.А. Высокоэффективный мини-лазер с импульсной поперечной полупроводниковой накачкой для безопасной лазерной дальнометрии // Квантовая электроника, 32, №3, с. 210-212 (2002).

17. Бышевская-Конопко Л.О., Воробьев И.Л., Изынеев А.А., Садовский П.И. Мини-лазер на иттербий-эрбиевом стекле с продольной полупроводниковой накачкой // Квантовая электроника, 34, №9, с. 809811 (2004).

18. Dianov Е.М., Dvoryn V.V., Mashinsky V.M., Umnikov A.A., Yashkov M.V., Gur'yanov A.N. CW bismuth fiber laser // Quantum Electron, 35, pp. 10831084 (2005).

19. Karlsson G., Laurell F., Tellefsen J., Denker В., Galagan В., Osiko V., Sverchkov S. Development and characterization of Yb-Er laser glass for high average power laser diode pumping //Appl. Phys. B, v.75, p.41-46 (2002).

20. Gapontsev V P, Matishin S., Izyneev A., Kravchenko V. Erbium glass lasers and their applications //Optics and Laser Technology, 14, 189-196(1982).

21. Денкер Б.И. Концентрированные неодимовые стекла: диссертация на соискание ученой степени д-ра физ.-мат. наук, ИОФ АН СССР, Москва, 1984 г.

22. Сверчков С.Е. 1,5 мкм иттербий-эрбиевые лазеры с диодной накачкой -элементная база и генерационные возможности: диссертация на соискание ученой степени д-ра физ.-мат. наук, ИОФ РАН, Москва, 2005 г.

23. Лунтер С.Г. Физико-химические принципы создания лазерных стекол с экстремальными свойствами и их реализация: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук, ЛТИ им. Ленсовета, Ленинград, 1988 г.

24. Campbell J.H.. Recent advanced in phosphate laser glass for high-power applications // Proc. SPIE Vol. CR64, p. 3-39, Inorganic Optical Materials, Paul Klocek; Ed. 1996.

25. Campbell J.H., Hayden J.S., Marke A. High-Power Solid-State Lasers: a Laser Glass Perspective // International Journal of Applied Glass Science, 2, [1], p. 3-29 (2011).

26. Campbell J.H., McLean M.J. Development of continuous glass melting for production of Nd-doped phosphate glasses for the NIF and LMJ laser systems // Proc. SPIE, V.3492, P.778-786 (1999).

27. Campbell J. H. et al. Continuous Melting of Phosphate Laser Glasses// J. Non-Cryst. Solids, 263 and 264, 342-357 (2000).

28. Официальный сайт компании Schott AG. Режим доступа: http ://www. schott.com

29. Официальный сайт компании Hoya Corporation. Режим доступа: http ://www. hoya. со. jp/en glish/index.html

30. Izumitani T. Continuous melting of phosphate laser glass // SPIE, vol.2633, p.386 (1995).

31. Suratwala T. et al. Technical Advances in the Continuous Melting of Phosphate Laser Glass // Inertial Fusion Sciences and Applications, ed. K. Tanaka, D. Meyerhofer, and J. Meyert-ter-Vehn. Elsevier, Amsterdam, 540543 (2002).

32. Fuxi G. Research and development of laser glasses in China // Chinese Physics, Vol.5, p. 145-156 (1985).

33. Jiang Z., Song X., Zhang J. Studies of laser phosphate glass // Glass Division Meeting of the Conference of the Chinese Silicate Society, LLNL Translation, UCIR 1683 (1987).

34. Tang J.-P. et al. Properties of Phosphate Laser Glass by Continuous Melting // ACTA Photonica Sin., 37, p.248-251 (2008).

35. Vergano P., Rapp C. Quenching of Rare Earth Fluorence by Hydroxyl ions in Glass //Amer. Ceram. Soc. Bull. V.51, №4, P.378-386 (1972).

36. Алексеев H.E., Изынеев A.A., Кравченко В.Б., Рудницкий Ю.П. Влияние концентрационного тушения и воды на энергетические характеристики стекол, активированных неодимом // Квантовая электроника, Т.1, №9, С.2002-2008 (1974).

37. Алексеев Н.Е., Гапонцев В.П., Громов А.К., Зеленцова С.А., Изынеев А.А., Кравченко В.Б. Парамонова Н.А., Рудницкий Ю.П. Влияние гидроксильных групп на люминесцентные свойства фосфатных стекол, активированных редкоземельными ионами // Изв. АН СССР. Сер. Неорганич. материалы, Т.11, №2, С.323-327 (1975).

38. Бондаренко Е.Г., Талант Е.И., Лунтер С.Г., Пржевуский А.К., Толстой М.Н. Влияние воды в стекле на тушение люминесценции редкоземельного активатора// Оптико-мех. пром-сть. №6, С.42-44 (1975).

39. Ehrmann P.R., Carlson К., Campbell J.H., Click С.А., Brow R.K. Neodymium fluorescence quenching by hydroxyl groups in phosphate laser glasses //Journal of Non-Crystalline Solids, 349, p. 105-114 (2004).

40. Ehrmann P.R., Campbell J.H. Nonradiative Energy Losses and Radiation Trapping in Neodymium-Doped Phosphate Laser Glasses // J. Am. Ceram. Soc., 85 [5] p.1061-1069 (2002).

41. Ehrman P.R., Campbell J. H., Suratwala T.I., Hayden J.H., Krashkevich M.H., Takeuchi K. Optical loss and Nd3+-non-radiative relaxation by Cu, Fe and several rare earth impurities in phosphate laser glasses // J. Non-Crystalline Solids, №263-264, P. 251-262 (2000).

42. Арбузов В.И., Галант Е.И., Лунтер С.Г., Миронов А.Н., Федоров Ю.К. Тушение люминесценции неодима ионами переходных и редкоземельных элементов в фосфатном и силикатном стеклах //Физика и химия стекла, Т.4,№4, С.439-442 (1978).

43. Гусев П.Е., Арбузов В.И., Ворошилова М.В., Никитина С.И., Семенов А.Д., Федоров Ю.К. Влияние красящих примесей на поглощение лазерного неодимового фосфатного стекла на длине волны генерации // Физ. и хим. стекла. Т.32. №2. С. 201-210 (2006).

44. Toratani Н., Meissner Н.Е., Izumitani Т., Sokowski S.E. Phosphate laser glass at absorption loss of 10"4 cm"1 // J. Non-Ciystalline Solids, №226, P. 41-46 (1998).

45. Демкина Л.И. Научно-технические основы производства оптического стекла с малым показателем ослабления. - Л.: ГОИ, 340 с. (1982).

46. Некрасов В.В. Курс общей химии. - М.: Росхимиздат (1948).

47. Руководство по неорганическому синтезу. Том 5. Под ред Г.Брауэра (пер. с немецкого) - М.: «Мир» (1985).

48. Галант Е.И., Лунтер С.Г., Миронов А.Н., Савостьянов В.А., Федоров Ю.К. Влияние дейтерирования на люминесцентные и оптические свойства активированных стекол // Физика и химия стекла, т.2, №4, с.351-355 (1976).

49. Жмырева И.А., Колобков В.П., Лунтер С.Г., Федоров Ю.К. Тушение люминесценции редкоземельных ионов в протонированных и дейтерированных фосфатных стеклах // Физика и химия стекла, т. 5, №6, с.707-710 (1979)

50. Алексеев Н.Е., Гапонцев В.П., Громов А.К. и др. // Изв. АН СССР: Сер. неорган, матер., т.11, с.323 (1975).

51. Campbell J. Н., Wallerstein Е.Р., Hayden J.H., Sapak D.L., Warrington D., Marker A.J., Toratani H., Meissner H., Nakajima S., Izumitani T. Elimination of platinum inclusions in phosphate laser glasses // Lawrence Livermore

National Laboratory Report UCRL-53932, Livermore, CA, pp. 1-80 (1989).

94

52. Campbell J. H., Wallerstein E.P., Hayden J.H., Sapak D.L., Marker A.J. Effects of melting conditions on platinum-inclusion content in phosphate laser glasses // Glasstech. Ber. Glass Sci. Technol., V. 68, № 1, pp. 11-21 (1995).

53. Campbell J. H., Wallerstein A.J., Toratani H., Meissner H., Izumitani T. Effects of process" gas environment on platinum-inclusion density and dissolution rate in phosphate laser glasses // Glasstech. Ber. Glass Sci. Technol., V. 68, No. 2, pp. 1-11(1995).

54. Арбузов В.И., Волынкин B.M., Лунтер С.Г. Крупногабаритные дисковые активные элементы из неодимого фосфатного стекла для мощных высокоэнергетических лазеров// Опт. журнал, т.70, №5, с.68-78.

55. Официальный сайт компании Schott North America Inc., Duryea, PA. Active & Passive Laser Glasses. Режим доступа: http://www.us.schott.com/advanced_optics/english/products/optical-materials/optical-glass/active-and-passive-laser-glasses/index.html

56. Официальный сайт компании Hoya Corporation USA, Optics Division, Santa Clara, CA. Optical Glass Specifications. Режим доступа: http://www.hovaoptics.com/products/index.htm

57. Официальный сайт компании Kigre Inc., Hilton Head, SC, USA. Leaders in Solid State Laser Glass. Режим доступа: http://www.kigre.com/glass.html

58. Campbell J.H., Suratwala T.I. Nd-doped phosphate glasses for high-energy/high-peak-power lasers // J.Non-Cryst. Sol. №263-264, P. 318-431 (2000).

59. Campbell J. H., Atherton L. J., Deyoreo J. J., Kozlowski M. R.; Maney, R. Т., Montesanti R. C., Sheehan L. M., Barker С. E. Large-aperture, high-damage-threshold optics for Beamlet // Inertion Confinment Fusion Quarterly Report, v.5, №1, pp.29-41, Lawrence Livermore National Laboratory, CA (1994).

60. Van Wonterghem В. M., Murray J.R., Campbell J.H., Speck D.R., Barker C.E., Smith I.C., Browning D.F., Behrendt W.C. System description and initial performance results for Beamlet // Inertion Confinment Fusion Quarterly

Report, v.5, №1, pp.1-17, Lawrence Livermore National Laboratory, CA (1994).

61. Bookless W.A. The National Ignition Facility // Energy and Technology Review, V.12, Lawrence Livermore National Laboratory, CA (1994).

62. Boehly T.R. et al. Initial Performance Results of the Omega Laser System // Opt. Commun., 133, 495-506 (1997).

63. Van Wonterghem B.M. et al. Performance of a Prototype for a Large Aperture Multipass NdrGlass Laser for Inertial Confinement Fusion // Appl. Opt., 36 [21] 4932^953 (1997).

64. Rambo P.K. et al. Z-Beamlet: A Multi-Kilojoule, Terawatt-Class Laser System //Appl. Opt., 44 [12] 2421-2430 (2005).

65. Haynam C.A. et al. National Ignition Facility Performance Status // Appl. Opt., 46, 3276-3303-(2007).

66. McCrory R.L. et al. Progress in Direct-Drive Inertial Confinement Fusion Research//Phys. Plasmas, 15 [5] 055503 (2008).

67. Moses E.I., Boyd R.N., Remington B.A., Keane C.J., Al-Ayat R. The National Ignition Facility: Ushering in a New Age for High Energy Density Science // Phys. Plasmas, 16, 041006, 13pp (2009).

68. Cerqua K.A., Lindquist A., Jacobs S.D., Lambropoulos J. Strengthened Glass for High Average Power Laser Applications // Conf. on New Slab and SolidState Laser Technologies and Applications, SPIE, vol.736, p.13-21 (1987).

69. Izumitani T., Matsukawa M., Hata C., Tanaka K., Toratani H. Development of silicophosphate glass HAP-3 // Laser Induced Damage in Optical Materials: 1986, NIST Publication 752, p.13 (1988).

70. Hata C., Inazumi T., Izumitani T. Chemically-strengthened slab laser glass with optical surface quality // Laser Induced Damage in Optical Materials: 1986, NIST Publication 752, p.168-175 (1988).

71. Hayden J.S., Sapak D.L., Hoffman H.J. Advences in glasses for high average power laser systems // Conference on High Power Solid States Lasers, SPIE, V. 1021, p.36-41 (1989).

72. Lee H.C., Meissrer H.C. Ion-exchange strengthening of high average power phosphate laser glass' // SPIE V.1441, p.87-103 (1991).

73. Payne S. A. et al. Laser Properties of a New Average-Power Nd-Doped Phosphate Glass // Appl. Phys. В (Lasers Opt.), B61, p. 257-266 (1995).

74. Jiang Т., Luo Т., Myers M., Myers J., Lucas J., Peyghambarian N. Phosphate Glasses for High Average Power Lasers // Rare Earth Doped Devices II. Proc. SPIE. v.3280 (1998).

75. Авакянц Л.И., Бужинский И.М., Корягина Е.И., Суркова В.Ф. Характеристики лазерных стекол (справочный обзор). «Квантовая электроника», 5, № 4 (1978).

76. Справочник по лазерам. В 2-х томах. Т. I / Под ред. акад. A.M. Прохорова. (М.: Сов. радио, 1978. - 504с.)

77. Официальный сайт Изюмского приборостроительного завода: Генерирующее люминесцирующее стекло — ГЛС. Режим дocтyпa:http://www.ipz■com■ua/index.php?option=com content&view=article &id=129:2012-05-17-08-49-54&catid~55:2012-05-17-08-04-42&Itemid=90

78. Arbuzov V.I., Fyodorov Y.u.K., Kramarev S.I., Lunter S.G., Nikitina S.I., Pozharskii A.N., Shashkin A.V., Semyonov A.D., Ter-Nersesyants V.E., Charukhchev A.V., Sirazetdinov V.S., Garanin S.G., Sukharev S.A. Neodymium phosphate glasses for the active elements of a 128 channel laser facility Glass Technology // European Journal of Glass Science and Technology Part A, Volume 46, Number 2, pp. 67-70 (2005).

79. Grigorovich S.V. et al. Prototype Disc Amplifier for ISKRA-6 Facility //J. Phys. IV, France, 133, p. 649-652 (2006).

80. Авакянц Л.И., Молев В.И., Поздняков A.E., Суркова В.Ф. Новое лазерное фосфатное стекло //Оптический журнал, Том 71, № 12 (2004).

81. Патент RU (11) 2263381 (13) С1. Лазерное фосфатное стекло. Авакянц

Л.И., Герасимов В.М., Молев В.И., Поздняков А.Е., Суркова В.Ф.

[Электронный ресурс] Независимый научно-технический портал. Режим

доступа: http://www.ntpo.com/patents_glass/glass/glass_369.shtml

97

82. Koch R., Clarkson W. A., Hanna D. C., Jiang S., Myers M. J., Rhonehouse D., Hamlin S. J., Griebner U., and Schonnagel H. Efficient Room Temperature CW Yb:Glass Laser Pumped by a 946nm Nd:YAG // Laser Opt. Commun. 134, 175 (1997).

83. Honninger C., Morier-Genoud F., Moser M., Keller U., Brovelli L. R., Harder C. Efficient and tunable diode-pumped femtosecond Yb-.glass lasers // Opt. Letters 23, 126 (1998).

84. Honninger C., Pascotta R., Graf M. et al. // Ultrafast ytterbium-doped bulk lasers and laser amplifiers // Applied Physics B, 69, pp. 3-17 (1999).

85. Petrov V., Griebner U., Ehrt D., Seeber W. Femtosecond self mode locking of Yb:fluoride phosphate glass laser // Optics Letters, Vol. 22, Issue 6, pp. 408-410(1997).

86. Ehrt D. Fluoraluminate glasses for lasers and amplifiers // Current Opinion in Solid State and Material Science, 7, pp.135-141 (2003).

87. Hein J., Podleska S., Siebold M. et al. Diode-pumped chirped pulse amplification to the joule level // Applied Physics B, 79, 419-422 (2004).

88. Dai Shixun, Hu Lili, A. Sugiyama, Y. Izawa, Liu Zhuping, Jiang Zhonghong. Study of a new ytterbium doped phosphate laser glass // Chinese Science Bulletin Vol. 47, No. 3 (2002).

89. Liu Shujiang, Lu Anxian, Tang Xiaodong, He Shaobo. Investigations on Structures and Properties of Yb3+ -Doped Laser Glasses // Journal of rare earths, 24, pp. 163- 167 (2006).

90. Shujiang Liu, Anxian Lu. Physical and Spectroscopic Properties of Yb -Doped Fluorophosphate Laser Glasses // Hindawi Publishing Corp., Laser Chemistry Volume, Article ID 656490, 6 pages (2008).

91. Дмитриев Д.И., Иванова И.В., Сиразетдинов B.C.,. Чарухчев A.B. Измерение показателя преломления нелинейности стекол, используемых в оптическом канале мощных лазеров // Оптический журнал, том 70, № 4, с. 297-302 (2003).

92. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др. под ред. Павлушкнна Н.М. Химическая технология стекла и ситаллов. - М.: Стройиздат, 1983.-432 с.

93. Пух В.П., Байкова Л.Г., Киреенко М.Ф., Тихонова Л.В., Казанникова Т.П., Синани А.Б. Атомная структура и прочность неорганических стекол // Физика твердого тела, том 47, выпуск 5, с. 850-855 (2005).

94. Витиня И.А., Седмалис У .Я., Игауне С.А. // Сборник «Физика и химия стеклообразующих систем», Рига, вып.5 (1977).

95. Takahashi К. Advances in glass technology: Techn. paper of the VI Intern. Congress on Glass. - N.Y.: Plenum Press pt. 2, pp. 366 (1962).

96. Алексеев H.E., Изынеев A.A., Копылов Ю.Л. и др. - ЖПС, т. 26, с. 116 (1977).

97. Marion J.E., Weber M.J. Phosphate laser glasses // European Journal of Solid State and Inorganic Chemestry, V.28, pp. 271-287 (1991).

98. Marion J.E. Appropriate use of the strength parameter in solid state slab laser design // J.Applied Phys., V.60, p.69 (1986).

99. Marion J.E. Development of high strength solid state laser materials // AIP Conf. Proc. 146, p. 234 (1986).

100. Физико-химические основы производства оптического стекла. Под ред. Л.И.Демкиной. - Л.: «Химия», 1976.

101. Shibin Jiang, John D. Myers, Ruikun Wu, Gregg M. Bishop, Daniel L. Rhonehouse, Michael J. Myers, Scott J. Hamlin. Chemically strengthened Er , Nd3+ doped phosphate laser glasses //Proc. SPIE Vol. 2379, p.17-25 (1995).

102. Чижиков В.И. Твердотельные лазеры с диодной накачкой (краткий обзор) // «Соросовский образовательный журнал», 7, №8 (2001).

103. Кравцов Н.В. Основные тенденции развития твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой (обзор) // «Квантовая электроника», 31, №8 (2001).

104. Kozlovsky W.J., Fan T.Y., Byer R.L. Diode pumped continous wave

Nd:glass laser // Opt. Lett. 11(12), pp.788-790 (1986).

99

105. Fan T.Y., Byer R.L. Diode Laser-Pumped Solid-State Lasers // IEEE j. Quantum Electron, QE-24, p. 895 (1988).

106. Aus der Au J., Loesel F. H., Morier-Genoud F., Moser M., Keller U. Femtosecond diode-pumped Nd:glass laser with more than 1 W of average output power // Opt. Lett. 23, pp. 271-273 (1998).

107. Paschotta R., Aus der Au J., Spiihler G.J., Morier-Genoud F., Hovel R. et al. Diode-pumped passively mode-locked lasers with high average power // Applied Physics B: Lasers and Optics, Volume 70, Number 7, pp. S25-S31 (2000).

108. Характеристики высокопророчных фосфатных лазерных стекол QX на официальном сайте Kigre Inc. Режим доступа: http://www.kigre.com/files/qxdata.pdf.

109. Minakov A. Thermal contact conductance in advanced AC calorimetry // Thermochimica Acta 345, pp.3-12 (2000).

110. Minakov A., Bugoslavsky Yu., Schick C. Dynamic heat capacity measurements in advanced AC calorimetry // Thermochimica acta , 342 pp.718 (1999).

111. Minakov A., Bugoslavsky Yu., Schick C. Improvement of AC calorimetry for simultaneous measurement of heat capacity and thermal conductivity // Thermochimica acta, 317, pp.117-131(1998).

112. Блажко B.B., Бубнов M.M., Дианов E.M., Чиколини А.В. Измерение температурной зависимости коэффициента линейного расширения и температурного коэффициента показателя преломления лазерных стекол //Квантовая электроника, 3, с.1151 (1976).

113. Денкер Б.И., Осико В.В., Пашинин П.П., Прохоров A.M. Концентрированные неодимовые лазерные стекла // Квантовая электроника, 8, №3 с.469-483 (1981).

114. Денкер Б.И., Осико В.В., Пашинин П.П., Прохоров A.M. Лазерные стекла с высокой концентрацией неодима // Вестник АН СССР, 6, с.75-81 (1982).

115. Jacobs R.A., Weber M.J. Dependence of the 4F3/2—>41ц/2 induced-emission cross section for Nd3+on glass composition // IEEE J. Quantum Electronics, v. QE-12, pp. 102-11 (1976).

116. Sarkies P.H., Sandoe J.N., Parke SW. Variation of Nd3+ cross section for stimulated emission with glass composition // J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 4, pp.1642-1649 (1971).

117. Дианов E. M., Карасик А. Я., Кутьенков А. А., Неуструев В.Б, Щербаков И. А. Коэффициенты Эйнштейна, сечения генерационного перехода и абсолютный квантовый выход люминесценции с метастабильного состояния Nd3+ 4F3/2 в лазерных стеклах и кристаллах граната // Квантовая электроника, Том 3, с. 168-173 (1976).

118. Дианов Е.М., КарасикА.Я., Корниенко JL С, Прохоров А. М., Щербаков И. А. Измерение сечения генерационного перехода в неодимовых стеклах //Квантовая электроника, Том 2, с. 1665-1670 (1975).

119. Брачковская Н.Б., Грубин А.А., Лунтер С.Г. и др. Интенсивности оптических переходов в спектрах поглощения и люминесценции неодима в стеклах // Квантовая электроника т.З, №5, с.998-1005 (1976).

120. Arbuzov V. I. Measurement of absolute quantum yield of resonance luminescence of Yb in glass by the modulation method // Zhurnal Prikladnoi Spectroskopii (Journal of Applied Spectroscopy), 33(6), 1030-1035 (in Russian) (1980).

121. Arbuzov V. I. Inhomogeneous structure of spectra and efficiency of rare earth ions luminescence in glass, PhD Dissertation. Leningrad, S. I. Vavilov State Optical Institute (1982).

122. Denker В., Konijaev V., Nikolski M., Osiko V., Sverchkov S. Concentrated glass for microchip lasers // OS A TOPS v. 10, Advanced Solid State Lasers, pp. 473-475 (1997).

123. Галаган Б.И., Глущенко И.Н., Денкер Б.И., Калачев Ю.Л., Михайлов В.А., Сверчков С.Е. Влияние условий синтеза на оптические потери в

алюмоборофосфатном лазерном стекле // Физика и химия стекла, Т.37. №3. С. 350-356 (2011).

124. Sapak D.L., Ward J.M., Marion J.E. Impurity absorption coefficient measurements in phosphate glass melted under oxidizing conditions // Properties and Characteristics of Optical Glass, SPIE, V.970, pp. 107-112 (1988).

125. Stokowski S.E., Krashkevich D. Transition-metal ions in Nd-doped glasses: spectra and effects on Nd fluorescence // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. V.61, p.273 (1986).

126. Leister M., Ehrt D. Redox behavior of iron and vanadium ions in silicate melts at temperatures up to 2000°C // Glass science and technology, vol. 72, №5, pp. 153-160 (1999).

127. Eates T. Ligand field theory and absorption spectra of transition-metal ions in glasses //Modern aspects of vitreous state, V.2, P. 195-254 (1962).

128. Pivac В., Mogus-Milancovic A., Day D.E. Iron valence and coordination in phosphate as studied by optical spectroscopy // J. Non-Crystalline Solids, № 226, pp. 41-46 (1998).

129. Dimbleby V., Howes H.W., S.Turner W.E., Winks F. Effect on Properties of Soda-Lime-Silica Glass of Continued Remelting in Platinum // J. Soc. Glass Technol., 13 [15] 304-2IT (1929); Ceram. Abstr., 9 [7] 515 (1930).

130. Izumitani T. et al. Solubility of Pt in Nd Phosphate Laser Glass // Laser Induced Damage in Optical Materials: 1987, October 26-28, 1987, NIST Special Publication 756, eds., H.E. Bennett, A.H. Guenther, D. Milam, B.E. Newnan, and M.J. Soileau. U.S. Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology, Boulder, CO, 29-34 (1988).

131. Y. T. Hayden et al. Effect of Phosphate Glass Composition on the Rate of Platinum Dissolution // Ceram. Trans.: Solid State Optical Mater., 28, pp.283- 296(1992).

132. Hampton W.M. Color of Heavy Lead Silicate Glasses // Nature 158

[4017] 582 (1946); Ceram. Abstr., p.30 (1947).

102

133. Rindone G.E., Rhoads J.L. The Colors of Platinum, Palladium, and Rhodium in Simple Glasses // Journal of the American Ceramic Society. V.39, Issue 5, P. 173-180 (1956).

134. Ryder R.J., Rindone G.E. Color and Light Scattering of Platinum in Some Lead Glasses // Journal of the American Ceramic Society. V. 41, Issue 10, P.415-422 (1958).

135. Click C., Brow R., Ehrmann P.R., Campbell J.H. Characterization of Pt4+ in alumino-metaphosphate laser glasses // J. Non-Crystalline Solids, v.319, issues 1-2, pp.95-108 (2003).

136. Mevlut Karabulut, G. Kanishka Marasinghe, Carol A. Click, EzzEldin Metwalli, Richard K. Brow: XAFS Investigation of Platinum Impurities in Phosphate Glasses //J. Am. Ceram. Soc., 85 [5] 1093-99 (2002).

137. Арбузов В.И. Основы радиационного оптического материаловедения. Учебное пособие // СПбГУ ИТМО (2008).

138. Галаган Б.И., Глущенко И.Н., Денкер Б.И., Калачев Ю.Л., Кулешов Н.В., Михайлов В.А., Сверчков С.Е., Щербаков И.А. Новое высокопрочное неодимовое лазерное стекло на фосфатной основе // Квантовая электроника, Т. 39. №12. С.1117-1120 (2009).

139. Галаган Б.И., Глущенко И.Н., Денкер Б.И., Кисель В.Э., Курильчик С.В., Кулешов Н.В., Сверчков С.Е. Новое иттербиевое фосфатное стекло для диодно-накачиваемых лазеров // Квантовая электроника, Т.39. №10. С.891-894 (2009). .