Спектрально-люминесцентные свойства боратов и силикатов редких земель - активных сред твердотельных лазеров ближнего ИК-диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Лебедев, Валерий Андреевич

• Лебедев, Валерий Андреевич
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Лебедев, Валерий Андреевич

Введение.

1. Механизмы люминесценции и процессы переноса энергии электронного возбуждения в кристаллах с хромом и неодимом.

1.1. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах.

1.2. Высококонцентрированные кристаллы на основе гетеродесмических соединений с неодимом и хромом.

1.2.1 Кристаллическая структура, спектроскопия и люминесценция высококонцентрированных неодимовых лазерных кристаллов.

1.2.2 Спектрально-люминесцентные свойства ионов Сг3+ в некоторых лазерных кристаллах.

1.2.3 Кристаллическая структура хантита.

2. 2. Исследования кристаллического строения и межионных взаимодействий в кристаллах (ТЯ 1.ХТЯ х)8с3(В03)4 с неодимом.

2.1 Образцы, аппаратура и методика измерений.

2.2 Выращивание монокристаллов Я8В.

2.3 Симметрия кристаллической структуры хТЯ^СзСВОзЬ.

2.4 Высококонцентрированные лазерные кристаллы Ы<1:Ьа8с3(В03)4.

2.4.1 Спектрально-люминесцентные свойства кристаллов

Ш:Ьа8с3(В03)4.

2.4.2. Процессы безызлучательной релаксации электронного возбуждения ионов Ш3+ в кристаллах Ш:Ьа8с3(В03)4.

3. Изучение особенностей переноса энергии в кристаллах двойных скандоборатов с хромом и с хромом и неодимом.

3.1 Спектроскопия, люминесценция и внутрицентровая релаксация хрома в кристаллах Сг:Се8с3(В03)4.

3.2 Взаимодействие ионов хрома и неодима в кристаллах Сг,Ыс1:

4. Поиск и исследования высокоэффективных иттербиевых кристаллических лазерных сред.

4.1 Спектрально-люминесцентных свойства лазерных кристаллов, активированных трёхвалентными ионами иттербия.

4.2 Свойства монокристаллов YbrLSB.

4.3 Свойства монокристаллов Yb:YCOB.1£

4.4 Монокристаллы Yb:LiNb03 - потенциальные среды для высокоэффективных лазеров с самоудвоением частоты генерации.

4.4.1 Выращивание кристаллов Yb:LiNb03.

4.4.2 Абсорбционные и люминесцентные свойства Yb:LiNb03.

4.4.3 Радиационное время жизни и сечения переходов

Yb:LiNb03.

4.4.4 Генерационные параметры лазерных сред на основе кристаллов Yb3+: LiNb03.

4.5 Монокристаллы Yb:CaGd4(Si04)30 -низкопороговые лазерные среды с длиной волны генерации 1,06 мкм.

4.5.1 Штарковская структура мультиплетов YbiCaGd^SiO^O.

4.5.2 Кинетика затухания люминесценции Yb:CaGd4(Si04)30.

4.5.3 Сечения переходов Yb:CaGd4(Si04)30.

4.5.4 Оценка лазерных характеристик Yb3+:CaGd4(Si04)30.

4.5.5 Тушение люминесценции Yb3+ в монокристаллах

Yb3+,Ce3+:CaGd4(Si04)30.

5. Ионы эрбия в некоторых гетеродесмических соединениях - основах 1,5 мкм лазеров.

5.4. Свойства кристаллов Er:LSB.

5.5. Свойства кристаллов Er:YCOB и Er:CBFB.

5.6. Тушение люминесценции эрбия в кристаллах

Er3+,Ce3:CGS.

5.6.2. Спектроскопия ионов эрбия.

5.6.3. Перенос энергии Ег3+ -> Се3+ в Er3+,Ce3+:CaGd4(Si04)30.

6. Кристаллические среды с иттербием и эрбием для полуторамикронных лазеров.

6.1 Межионные взаимодействия в кристаллах YCOB и CBFB, активированных ионами иттербия и эрбия.

6.2 Затухание люминесценции ионов Yb в монокристаллах Yb3+,Er3+,Ce3+:CaGd4(Si04)30.

6.3 Кинетика полуторамикронной люминесценции ионов Ег3+ в монокристаллах Yb3+,Er3+,Ce3+:CaGd4(Si04)30.

6.4 Влияние температуры на перенос энергии Yb-Er.

6.5 Эволюция населённости лазерного уровня иона эрбия в монокристаллах УЬ3+,Ег3+,Се3+:Са0а4(8104)з0.2^

6.6 Сравнительный анализ порогов генерации некоторых сенсибилизированных иттербий - эрбиевых лазерных сред.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Спектрально-люминесцентные свойства боратов и силикатов редких земель - активных сред твердотельных лазеров ближнего ИК-диапазона»

Широкое распространение твердотельных лазеров в различных областях науки, техники и медицины выдвигает требование совершенствования существующих и создания новых лазерных систем [1-7]. В интегральной оптике и системах оптической связи требуются эффективные источники когерентного излучения для обработки, передачи, записи информации, управлении технологическими процессами и т.п. [3-5]. Твердотельные лазеры выгодно отличаются от используемых в этом же качестве светодиодов и диодных лазеров более высокой мощностью излучения, сравнительно малой шириной линии генерации, малой расходимостью выходного излучения, большим сроком службы, который определяется, в основном, сроком службы источника накачки.

В качестве активной среды для твердотельных лазеров, как правило, используются оксидные или фторидные кристаллы с одним типом химической связи (гомодесмические кристаллы) такие, как лейкосапфир, YAG, YAP, YLF с редкоземельными ионами неодима, эрбия, иттербия, переходными ионами хрома, титана. Такое предпочтение сформировалось благодаря относительной простоте технологии их выращивания, а также потому, что они обладают интенсивными полосами поглощения в ближней ИК области спектра, что позволяет использовать традиционные лазерные диоды на основе, например, Ga/Al/As для возбуждения генерации. Твердотельные лазеры с диодной накачкой в последнее время получили большое распространение и заметно вытесняют лазеры с накачкой газоразрядными лампами.

Наличие интенсивного поглощения весьма принципиально - ведь в миниатюрном лазере требуется поглотить накачку в небольшом объеме. Уже на заре эры твердотельных лазеров с диодной накачки стало ясно, что тенденция уменьшения габаритов лазеров, которая появляется как одно из логических следствий самой идеи применения диодной накачки, вызывает потребность в специальных кристаллах - высококонцентрированных неодимовых кристаллах со слабо выраженным эффектом к.т.л. Традиционные кристаллы YAG, YAP, YLF не относятся к кристаллам такого типа и не позволяют поглотить энергию накачки в малом объеме миниатюрного активного элемента с тем, чтобы обойтись без существенного усложнения конструкции осветителя.

Использование метода синхронизации продольных мод за счет «керров-ской» нелинейности активного материала, а также новых типов «безинерцион-ных» пассивных синхронизаторов мод, позволило создать лазеры, генерирующие импульсы длительностью в единицы фемтосекунд и достичь уникально высоких интенсивностей лазерного излучения. Исследования, проведенные р последнее время, продемонстрировали уникальные возможности применения подобных лазеров в технологии, медицине и научных исследованиях. Использование для накачки лазерных диодов с высокой энергетической эффективностью и большим сроком службы, аппаратная совместимость твердотельных лазеров такого типа с силовой и управляющей электроникой, обеспечивают перспективность их широкого использования в научном, медицинском и промышленном приборостроении.

Применение традиционных гомодесмических, упорядоченных, как правило "одноцентровых" кристаллов, характеризующихся умеренным фононным спектром всегда было направлено на достижение предельно узких линий люминесценции и максимальных поперечных сечений генерационного перехода. И это было оправдано тем, что в используемых источниках накачки, таких как импульсные или непрерывные газоразрядные лампы, яркость ограничена. Использование традиционных кристаллов в фемтосекундных лазерах невозможно, так как спектрально ограниченная длительность импульса в таких активных средах составляет десятки и сотни пикосекунд. По этой же причине не удается использовать и собственную «керровскую» нелинейность лазерного материала для реализации режима самосинхронизации продольных мод. Таким образом недостаточно широкая полоса усиления на лазерном переходе препятствует применению этих материалов в лазерах фемтосекундного диапазона.

При использовании в качестве источника накачки лазерных диодов, спектральная яркость которых в сотни раз превышает яркость газоразрядных ламп, существенно снижаются требования к величине поперечных сечений генерационных переходов, и открывается возможность использования «многоцентровых» разупорядоченных лазерных материалов, а также материалов с развитым фононным спектром, обладающих широким контуром усиления. Предельным случаем разупорядоченной лазерной матрицы с развитым фононным спектром являются некоторые лазерные стекла, например, силикатные и фосфатные стекла, активированные редкоземельными ионами. Как известно на лазерных стеклах получают фемтосекундные импульсы большой энергии, однако, практическому использованию лазерных стекол препятствуют их неудовлетворительные термооптические и теплофизические характеристики.

Таким образом проблема состоит в том, что для создания высокоэффективных твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой, в том числе фемтосекундного диапазона необходима разработка новых лазерных кристаллов, активированных редкоземельными ионами, в частности ЫсГ3, УЬ+3, Ег+3, переходными ионами, в частности, Сг3+, обладающих широкими и интенсивными полосами поглощенияи люминесценции в ближней ИК-области спектра и теплофизическими характеристиками, близкими к традиционным лазерным кристаллам.

В зависимости от назначения лазера требуются кристаллы с различными свойствами. Так, для передачи оптического излучения на большие расстояния используются кварцевые волоконные световоды с минимумом оптических потерь в области длин волн 1.5 мкм, поэтому требуются полуторамикронные лазерные источники. Лазеры с длиной волны 1.06 мкм адаптированы к имеющейся оптической элементной базе и всегда остаются крайне актуальными. Лазеры в ближней ИК области 0.7-1 мкм, особенно перестраиваемые и работающие в фемтосекундной области, находят широкие применения в научных исследованиях и современных технологиях. Видимое глазом излучение, особенно в зеленой области спектра, остается весьма актуальным для записи и отображения информации, для визуализации невидимых глазом лучей света (луч-пилот) при настройке приборов и т.п.

В связи с этим поиск новых кристаллических сред сталкивается еще и с рядом частных требований к активированным кристаллам для лазеров с конкретными длинами волн генерации. Так, для снижения стоксовых потерь в кристаллах для лазеров с длиной волны около 1 мкм, энергетически выгодно применять вместо неодима иттербий. Необходимы такие кристаллы с иттербием, в которых параметр трехуровневое™ был бы мал. То же самое относится и к иону эрбия в кристаллах для полуторамикронных лазеров. В кристаллах для полуторамикронных иттербий - эрбиевых лазеров, кроме того, должно быть обеспечено быстрое заселение лазерного уровня, что достигается лишь в специально выбранных кристаллах. Особые требования предъявляются к кристаллам для миниатюрных лазеров с самоудвоением частоты генерации. Кристаллам для перестраиваемых лазеров, активированных переходными ионами, в частности, ионами трехвалентного хрома должны обладать стойкостью к температурному тушению люминесценции. Большинство из этих требований невозможно удовлетворить применением широко распространенных и технологически освоенных гомодесмических кристаллов фторидов, алюминатов, кристаллов со структурой граната, в т.ч. скандийсодержащих гранатов.

Несмотря на разнообразие перечисленных общих и частных требований, которые предъявляются для современных твердотельных лазеров, многие из них можно удовлетворить, если применять в качестве матриц кристаллы боратов и силикатов редкоземельных и щелочноземельных металлов. Это гетеро-десмические кристаллы, содержащие устойчивые обособленные бор-кислородные (треугольники и тетраэдры) и кремний-кислородные (тетраэдры) группировки атомов с практически полностью ковалентными связями. Эти группировки обуславливают развитый фононный спектр кристаллов. Фонон-ный спектр, протяженный до 1100 см"1, свойственный гетеродесмическим кристаллам силикатов, становится препятствием для получения высокого квантового выхода люминесценции редких земель в ИК-области, но лишь в области длин волн люминесценции более 1.5 мкм. Действительно, 1.5 мкм переход ионов эрбия в силикатах как правило не подвержен тушению. Правда, как оказалось, в кристаллах боратов, фононный спектр которых достигает 1400 см"1, 1.5 мкм переход ~ ионов эрбия уже затронут процессами многофононной безызлучательной релаксации (МБР) тем'не менее время жизни лазерного уровня 13/2 остается достаточно высоким и составляет сотни микросекунд. Люминесценция ионов неодима не затронута процессами МБР. Таким образом применение гетеродесмических боратов и силикатов с развитым фононным спектром для лазеров излучающих в области спектра вплоть до ближней РЖ области является заманчивым. Более того, как оказалось, развитый фононный спектр способствует быстрому заселению лазерного полуторамикронного уровня иона трехвалентного эрбия в твердотельных лазерных средах.

С другой стороны, известно, что наилучшие высококонцентрированные неодимовые среды - это гетеродесмические соединения. Например, хорошо известны высококонцентрированные кристаллы фосфатов, активированные неодимом. Менее известны, но не менее эффективны в этом качестве кристаллы скандиевых боратов.

Среди кристаллов боратов с пониженной пространственной симметрией строения, свойственной гетеродесмическим кристаллам, много нелинейных матриц, например, КТР, ниобат лития. Некоторые из них подходят для неоди-мовых лазеров с самоудвоением частоты генерации, например, УА1з(ВОз)4, СеВ0е05.

Одно из свойств некоторых кристаллов, активированных трехвалентным хромом, мешающих их применению, - это температурное тушение люминесценции. Как это на первый взгляд ни парадоксально, но в группе из пяти высокоэффективных и значимых в практическом отношении кристаллов с трехвалентным хромом, два представителя относятся к кристаллам с гетеродесмиче-ским строением и развитым фононным спектром - это боратный кристалл Сг:8сВОз, который показывает эффективность не менее 30%, и силикатный кристалл с наивысшей эффективностью генерации - изумруд Сг :Ве3А1281б018'

Гетеродесмические кристаллы с развитым фононным спектром на основе боратов и силикатов обуславливают однородное уширение спектральных полос иттербия и неодима и подходят для лазеров с ультракороткими импульсами, фемтосекундных лазеров. Зачастую уширение спектральных линий в них содержит не только компоненту однородного уширения за счет электронно-колебательного взаимодействия, но и значительную долю неоднородного уширения в кристаллах с "не вполне упорядоченной" структурой, а также уширение за нарушения трансляционной инвариантности структуры, возникающим в высоконцентрированных "одноцентровых" кристаллах.

Таким образом, есть серьезные основания высказать гипотезу, что свойства активированных кристаллов, способных обеспечить активным средам на их основе такие параметры, которые требуются для решения поставленной проблемы, обусловлены гетеродесмической природой кристаллов.

Однако, сложность, пространственная неоднородность строения таких кристаллов, пониженная симметрия кристаллической решетки, сочетание в одном кристалле ковалентной связи в кристаллообразующих комплексах-лигандах и преимущественно ионной связи таких комплексов с модифицирующими ионами, обуславливает температурную неустойчивость гетеродес-мических кристаллов, инконгруэнтное плавление, полиморфизм, усложняет высокотемпературную технологии синтеза монокристаллов, заставляет применять раствор-расплавные методы синтеза. Особенно это касается кристаллов боратов. Следует констатировать, что, несмотря на выдающиеся свойства ряда представителей таких кристаллов, в целом они изучены недостаточно, не нашли до сих пор широкого применения, и обусловлено это, в частности, сложностью технологии их синтеза.

Цель диссертационной работы состояла в исследовании связи спектрально-люминесцентных свойств и лазерных параметров кристаллов на основе соединений бора и кремния, активированных ионами ИсТ3, УЬ+3, Ег+3, Сг3+, Се3+, предназначенных для активных сред твердотельных лазеров, излучающих в зеленой и ближней инфракрасной, в том числе полуторамикронной областр спектра, с гетеродесмической природой химической связи в них.

Это включало в себя решение следующих задач: поиск и синтез методом Чохральского новых активированных монокристаллов на основе боратов и силикатов, что потребовало изучения особенностей их плавления и кристаллизации, рентгеноструктурные исследования, исследование абсорбции, люминесценции, межионных взаимодействий, разработку методик и расчеты энергетической структуры и интенсивностных характеристик примесных центров в кристаллах, расчеты лазерных параметров идеализированных активных сред на их основе.

Научно-исследовательские работы, представленные в настоящей диссертации, проведены (см. список публикаций) и продолжаются на кафедре экспериментальной физики КубГУ в рамках госбюджетных фундаментальных поисковых и исследовательских НИР: "Спектроскопические и физико-химические исследования механизмов формирования и взаимодействия света в полуторамикронных кристаллических лазерных средах для стимуляции процессов кристаллизации винного камня и лазерной пастеризации", 2000-2001 гг, грант РФФИ - Р2000Юг №00-02-96020; "Новые технологии синтеза лазерных монокристаллов с заранее заданными свойствами», 2000 г, грант Минобразования РФ по программе «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования», код проекта 2574; "Выращивание и исследование монокристаллов силикатов и ниоба-тов с иттербием для создания новых высокоэффективных источников лазерного излучения с длиной волны 1.06 мкм», 2001-2002 гг, грант по межотраслевой программе сотрудничества Министерства образования Российской Федерации и Министерства обороны Российской Федерации «Научно-инновационное сотрудничество»; "Организация лабораторного производства монокристаллов редкоземельных скандиевых боратов для лазеров ближнего ИК-диапазона" 2001-2002 гг, грант по межотраслевой программе сотрудничества Министерства образования Российской Федерации и Министерства обороны Российской Федерации «Научно-инновационное сотрудничество»; "Кристаллические среды для лазеров полуторамикронного диапазона длин волн», 2001-2002 гг, грант по межотраслевой программе сотрудничества Министерства образования Российской Федерации и Министерства обороны Российской Федерации «Научноинновационное сотрудничество», "Исследование спектральных и генерационных свойств монокристаллов оксиортосиликатов редких земель и разработка активных сред для экологически чистых 1.5 мкм лазеров", 2000 г, грант администрации Краснодарского края программе поддержки приоритетных направлений молодежных исследований; "Разработка монокристаллов для лазерных медицинских инструментов нового поколения», 2001-2003 гг, грант администрации Краснодарского края по региональной программе «Здоровье населения Кубани», "Исследование генерационных свойств монокристаллов Yb,Er,Ce:CaGd4(Si04)30", FELLOWSHIPS for Young NIS Scientist, грант INTAS № YSF 2001/1-134, 2001 r.

Под руководством автора выполнены и успешно защищены две диссертации на соискание ученой степени к.ф-м.н.:

1. Чуев Ю.М. Изучение спектрально - люминесцентных свойств и симметрии редкоземельных скандиевых боратов, активированных неодимом и хромом. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук: 01.04.07. Кубанский государственный университет, Краснодар, 1995, 185 стр.

2. Ворошилов И.В. Спектроскопические свойства и безызлучательные взаимодействия трёхвалентных ионов иттербия, эрбия и церия в монокрил сталлах оксиортосиликатов кальция-гадолиния. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук: 01.04.07. Кубанский Государственный университет, Краснодар 2000, 131 стр.

Научная новизна работы заключается в следующем.

Проведены комплексные рентгеноструктурные, спектрально-люминесцентные и кинетические исследования свойств моноклинных и триго-нальных кристаллов RSc3(B03)4 (RSB, R=Ln), активированных неодимом, при температурах 4.2, 77 и 300 К, выполнены построения и расчеты энергетических структур центров люминесценции, их интенсивностных характеристик, микропараметров парных взаимодействий.

Найдено условие существования двух полиморфных модификаций RSB.

На этой основе открыты и впервые получены монокристаллические вещества - твердые растворы (Ce,Gd)Sc3(B04)3 (CSB).

Получены монокристаллы CSB, активированные хромом; монокристаллы CaGd40(Si04)3 (CGS), активированные иттербием; монокристаллы LaSc3(B03)4 (LSB), YCa40(B03)3 (YCOB), CaBaFB03 (CBFB), CGS, активированные иггербием, эрбием и церием; исследованы спектрально-люминесцентные свойства указанных кристаллов.

Исследованы спектрально-люминесцентные свойства высоконцентриро-ванных кристаллов ниобата лития 1л№>03 (Ы\Ю), активированных иттербием.

Разработаны простые методики расчета излучательных характеристик примесных центров, в частности, центров Сг3+, УЪ3+ по спектрам поглощения и люминесценции.

Предложена методика сравнительного анализа эффективности лазерных сенсибилизированных активных сред, основанная на простой формуле для расчета порогов генерации сенсибилизированной трехуровневой идеализированной среды без пассивных потерь, полученной в рамках приближения балансных уравнений.

Сформулированы спектроскопические требования к кристаллам для высокоэффективных 1.5 мкм лазеров и, на этой основе, предложены наилучшие кристаллы, способные достичь порогов генерации УЬ-Ег фосфатных стекол -гетеродесмические кристаллы УЬ,Ег:СВРВ.

Обнаружено, что группе гетеродесмических кристаллов свойственен низкий электронный (частотный) фактор безызлучательных переходов в электронно-колебательных центрах Сг , а класс гетеродесмических силикатных и бо-ратных кристаллов выделец в класс высокоэффективных хромсодержащих широкополосных активных сред твердотельных лазеров.

Показано, что низкопороговые лазеры с диодной накачкой и усилители на длину волны 1.06 мкм, а также высокоэффективные лазеры с самоудвоением частоты генерации могут быть реализованы на ионах иттербия в гетеродесмических кристаллах, например, кристаллах СвБ и ЫЧО.

Получены оригинальные результаты по взаимодействию ионов Ег3+ и ионов Се3+, влиянию последних на кинетику переноса энергии УЬ—>Ег и, на этой основе, обоснована работоспособность идеи ионов-релаксаторов Се3+ в гетеродесмических силикатных кристаллических системах, например, в изоморфно-емких силикатных кристаллах СвЗ со структурой апатита, активированных ионами УЬ, Ег и Се.

Изучены особенности плавления и синтеза редкоземельных скандиевых боратов, выявлена роль диссоциации расплава, как главного фактора, осложняющего процессы кристаллизации КЭВ и ЭсВОз методом Чохральского.

Практическая ценность работы определяется тем, что под руководством автора разработана лабораторная технологии выращивания кристаллов боратов и силикатов с трехвалентным церием. Все исследованные образцы получены в виде объемных монокристаллов хорошего оптического качества. Этот факт является залогом возможности развития промышленной технологии их выращивания. Экспериментально доказана ценность гетеродеомических кристаллов боратов и силикатов для лазерных применений, что может быть использована для поиска и открытия новых высокоэффективных лазерных кристаллов. Разработанные методики определения порогов генерации активированных кристаллов и излучательных характеристик активных центров в них расширяют арсенал спектроскопических средств прогнозирования лазерных свойств активных сред для твердотельных лазеров. Кристаллы Ыё:Ь8В, впервые изученные и предложенные в качестве высококонцентрированной лазерной среды, в генерационных экспериментах показывают эффективность, близкую и теоретическому пределу, они уже применяются для изготовления лазеров и приобретают все большее распространение, а кристаллы УЬ,Ег:Ь8В являются важным этапом в реализации развиваемой идеи и сегодня демонстрируют генерацию с продольной диодной накачкой с эффективность 10 %.

Реализация результатов работы состоит в том, что лабораторная технология выращивания кристаллов боратов небольшого размера из малых тиглей была положена в основу разработки промышленной технологии крупных кристаллов Ш:Ь8В и Ш:С8В в НПО "ФИРН" (Краснодар). В этом же НПО были выращены высококонцентрированные, высококачественные и крупные кристаллы УЬ,Ег:Ь8В из тиглей большого диаметра, там же получена полутора-микронная генерация с эффективностью около 10%, разработаны коммерческие непрерывные и импульсные минилазеры на основе кристаллов Ыё:Ь8В. Образцы кристаллов УЬ:1л!МЪОз, Сг:С8В, УЪ,Ег,Се:СС8 сегодня применяются в ряде лабораторий, в частности, в лабораториях университета Норфолка (США) и университета Лилля (Франция) в рамках творческого научно-технического сотрудничества для исследований и с целью разработки высокоэффективных лазерных систем.

На защиту выносятся следующие научные положения: 1. Утверждение, что высокие спектральные и генерационные параметры кристаллических активных сред для твердотельных лазеров, излучающих в ближней инфракрасной, в том числе полуторамикронной областях спектра, на основе изученных кристаллов боратов и силикатов, активированных ионами ИсГ3,

УЬ+3, Ег+3, Сг3+, Се3+, обусловлены гетеродесмической природой химической связи в них.

2. Обнаружение того, что в гетеродесмических кристаллах, активированных ионами трехвалентного хрома в частности, в кристаллах боратов и силикатов, наблюдается низкий 106-109 с"1 электронный фактор процесса температурного тушения люминесценции, что, при прочих равных условиях, обеспечивает им высокую стойкость к температурному тушению люминесценции и позволяет отнести их к классу кристаллов с "запретом" на безызлучательные переходы.

3. Доказательство того, что кристаллическая система К8с3(ВОз)4 (II = Ьа, Се, N(1, вё и их комбинации) существует в двух полиморфных модификациях с пр. гр. С2/с (моноклинная сингония) при среднем ионном радиусе катионов в редкоземельной позиции Я < 0.998 А и с пр. гр. 1132 (тригональная ацентричная модификация) при Я> 0.998 А.

4. Обнаружение того, что в системе Я8В существует твердый раствор (Се]. хСс1х)8В, который при х > 0.16 кристаллизуется в пр. гр. К32 и, будучи активированным ионами хрома, является потенциальной активной средой для получения перестраиваемой генерации в ближней ИК области спектра.

5. Утверждение, что, несмотря на сильное тушение лазерного 1.5-микронного уровня иона эрбия, кристаллы, активированных ионами УЬ3+ и Ег3+ с низкими порогами генерации могут быть найдены в классе кристаллических боратов. Низкое время жизни накопительного уровня компенсируется в них сочетанием низкого параметра трехуровневости эрбия с высоким поляризованным сечением поглощения иттербия и излучения эрбия и с высокой эффективностью переноса энергии.

6. Доказательство того, что идея применения ионов-релаксаторов Се3+ может быть реализована в классе силикатов и может быть реализована при помощи таких кристаллов, которые обладают высокой изоморфной емкостью по отношению к ионам из противоположных концов лантаноидного ряда - ионам Се3+ л i 1 | и УЬ , Ег , например, кристаллов со структурой апатита СаСс^^Оп.

7. Способы синтеза монокристаллов редкоземельных скандиевых боратов К8с3(ВОэ)4, (Я8В), II = Ьа, Се, вс! методом Чохральского из расплава, с помощью которых преодолеваются его главные осложнения - диссоциация расплава, высокая плотностью пара оксида бора над расплавом, модификация состава расплава на поверхности, скоростной перенос вещества в затигельное пространство, конденсация пара над затравкой. Оригинальность способов состоит в том, что интенсивность указанных процессов может быть уменьшена путем улавливанием конденсата оксида бора, повышенной циркуляцией газа в увеличенном объеме пространства над тиглем, и уменьшена настолько, что становится возможным получение объемных лазерных монокристаллов высокого оптического качества.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: Всесоюзной конференции по росту кристаллов (Москва, 1986), IX Феофиловском симпозиуме по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов ( Ленинград, 1990), VIII и IX Всесоюзных совещаниях-семинарах "Спектроскопии лазерных материалов" (Краснодар, 1991), Всесоюзной конференции по люминесценции (Москва, 1991), Международной конференции "Оптика лазеров" ( С.-П., 1993), Международной конференция по люминесценции (Москва, ФИАН, 1994), X Феофиловском симпозиуме по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных и переходных металлов (С.-П., 1995), ICL'96 (1996, Prague) ICL'99, (1999, Osaka, Japan), VI международной научно-технической конференции "Actual Problems of Solid State Electronics and Microelectronics" (Divnomorckoye, Russia, 1999), Third International Conference "Single Crystal Growth, Strength Problems, and Heat-Mass Transfer (ICSC-99) (Obninsk, 1999) ASSL' 2000.(2000, Davos, SWISS).

Публикации. Основные материалы диссертации содержатся в 46 работах, большинство из которых опубликованы в международных научных изданиях, в том числе 6-ти отчетах о НИР, 5 патентах и заявках на изобретения. Общее число опубликованных автором работ составляет 78 наименований.

Личный вклад автора. Соискателю принадлежат постановка экспериментальных и расчетных задач, разработка новых спектроскопических методик определения параметров активированных кристаллов, разработка методик роста кристаллов, анализ всех экспериментальных результатов, выводы, положенные в основу научных положений, выносимых на защиту.

Структура и содержание работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, заключения и списка цитируемой литературы из 265 наименований, насчитывает 273 страницы текста, включая 60 рисунков и 39 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Лебедев, Валерий Андреевич

Заключение

Из анализа литературных данных возникла гипотеза о том, что наилучшие стивные среды для лазеров ближнего ИК - диапазона, которые способны ра-угать в режиме коротких импульсов, следует искать среди гетеродесмических шсталлов. К кристаллам с таким строением относятся высоконцентрирован-ле неодимовые среды со слабым концентрационным тушением люминесцен-т, важные в практическом отношении кристаллы с трехвалентным хромом, зтродесмические кристаллы боратоы и силикатов - это кристаллы с развитым ононным спектром, который может способствовать быстрому заселению по-д-орамикронного уровня 41]з/2 иона Ег3+ за счет развитой многофононной бе-.влучательной релаксации. Благодаря электрон-фононному взаимодействию, также концентрационным эффектам в них может иметь место уширение 1ектральных полос, что делает их пригодными для создания на их основе ларов ультракороткого и фемтосекундного диапазона.

Однако, сложность и пространственная неоднородность строения таких шсталлов, пониженная симметрия кристаллической решетки, сочетание в од-эм кристалле различной степени ковалентности в кристаллообразующих ком-тексах-лигандах и в связях таких комплексов с модифицирующими ионами, 5уславливает температурную неустойчивость гетеродесмических кристалли-хких систем, инконгруэнтное плавление, полиморфизм, усложняет высоко-:мпературную технологии синтеза монокристаллов, заставляет в сложных гучаях применять раствор-расплавные методы синтеза. Особенно это касается уратных кристаллов. Следует констатировать, что, несмотря на выдающиеся юйства ряда представителей таких кристаллов, в целом они изучены недоста->чно, не нашли до сих пор широкого применения, и обусловлено это, в част-зсти, сложностью технологии их выращивания.

В работе при помощи метода Чохральского, развитого для синтеза бо-1тов скандия, редкоземельных и щелочных металлов, получены гетеродесми-;ские монокристаллические вещества, активированные редкоземельными жмесями и хромом, проведены систематические измерения спектральнот? О люминесцентных свойств, рассчитаны лазерные характеристики активированных кристаллов, выполнен анализ полученных данных, в результате чего обнаружена закономерная связь повышенных лазерных характеристик активированных редкоземельными и переходными ионами боратных и силикатных кристаллов, а также ниобата лития, с гетеродесмическим ионно-ковалентным типом связи в них. Эта закономерность позволила нам открыть, предложить или впервые изучить новые кристаллические матрицы для создания кристаллов, активированных редкоземельными и переходными ионами, новые активированные монокристаллы - представители класса гетеродесмических кристаллов и высокоэффективные активные среды для твердотельных лазеров.

1. Проведены спектроскопические исследования гетеродесмических кристаллов ИЗВ, активированных неодимом. Сильное уширение спектральных полос, обусловленное протяженным фононным спектром кристаллов и развитым электрон-фононным взаимодействием, а также неоднородностями кристаллического поля, появляющимися в высоконцентрированных кристаллах, сочетается с довольно высокими поперечными сечениями переходов иона неодима.

Причина этого кроется в том, что гетеродесмическим структурам, в частности обоим типам структур Я8В С2/с и 1132, свойственна высокая радиационная вероятность спонтанной эмиссии примесных редкоземельных ионов. Кроме того, в этих кристаллах имеет место слабое штарковское расщепление мультиплетов неодима. Полосы эмиссии, происходящие от индивидуальных межштарковских переходов, уширены и перекрываются настолько, что в спектрах при комнатной температуре наблюдается одна сложная полоса, а за счет перекрывания индивидуальных штарковских полос значение сечения в центре такой сложной полосы дополнительно возрастает. Низкое расщепление нижних (41,) мультиплетов ионов Ш3+ - это общее свойство гетеродесмических кристаллов, малого эффективного заряда ионов кислорода, координирующих примесь и связанных в ковалентный молекулярный комплекс ВОз, 8104, Мо04, Р04 и т.п. Т.о. гетеродесмические кристаллы образуют класс "широкополосных" редкоземельных кристаллов с довольно высокими излучательными характеристиками. При использовании в качестве источника накачки лазерных диодов, спектральная яркость которых в сотни раз превышает яркость газоразрядных ламп, некоторое снижение сечений переходов за счет уширения не играет существенной роли и возможности использования гетеродесмических кристаллов с развитым фононным спектром, обладающих широким контуром усиления, неизмеримо возрастают.

2. Исследованы процессы межионных взаимодействий в кристаллах 118В, активированных ионом неодима в широком диапазоне концентраций. Обнаружено слабое концентрационное тушение люминесценции. Диполь дипольный механизм кросс-релаксации в кристаллах ИЗВ обоих типов структур характеризуются малыми значениями микропараметров Соа^с1-Ыс1) около (0.2±0.1)Т0" 40 см6/с, поскольку слабое штарковское расщепление мультиплетов 1Чс13+ кристаллам боратов Ыс1:118В обуславливает существенно нерезонансный механизм их кросс-релаксационного взаимодействия. Малое минимальное расстояние сближения активаторов в 118В 5.6 А приводит к тому, что концентрационное тушение люминесценции при прочих равных условиях (равенстве микропараметров) выражено в них слабее, по сравнению с гомодесмическими кристаллами со столь же слабым кристаллическим полем (например, по сравнению с кристаллами фторидов). К<±Ь8В - это типичный представитель борат-ных кристаллов данного класса веществ - впервые изучен и предложен в качестве одной из лучших активных сред (среди высококонцентрированных) для миниатюрных неодимовых лазеров с диодной накачкой. Т.о. гетеродесмиче-ские кристаллы оксидов, активированные неодимом, являются высококонцентрированными кристаллами и удовлетворяют требованиям к активным неоди-мовым средам для компактных твердотельных лазеров.

3. Основываясь на полученных данных о влиянии состава, гетеродесмиче-ского строения кристаллов боратов на электронную структуру, электрон-фононное и межионное взаимодействие и интенсивностные характеристики примесных центров неодима были предприняты работы по поиску кристаллов гетеродесмических боратов и силикатов редких и щелочных земель, с заданными свойствами. В результате открыты новые монокристаллические вещества - твердые растворы (Се1хОс1х)8В - кристаллические матрицы с активно-нелинейными свойствами, предназначенные для создания активированных редкоземельными и переходными ионами кристаллов, в частности активно -нелинейных сред для лазеров с самоудвоением частоты генерации, а также новые активированные кристаллы Сг:С8В - активные среды лазеров с перестраиваемой генерацией, УЪ,ЕгХ8В, УЬ,Ег.СВЕВ, УЪ,Ег,Се:С08 - активные среды полуторамикронных лазеров, кристаллы УЬ:СС8 - активные среды для низко-порогвых иттербиевых лазеров с "неодимовой" длиной волны генерации 1.06 мкм, а также впервые изучены высококонцентрированные кристаллы УЬ:Ы]ЧЬ03 - активные среды для низкопороговых лазеров с самоудвоением частоты генерации.

4. Доказано, что кристаллическая система К8с3(В03)4, и их комбинации) существует в двух полиморфных модификациях с пр. гр. С2/с (моноклинная сингония) при среднем ионном радиусе катионов в редкоземельной позиции г < 0.998 А и с пр. гр. Я32 (тригональ-ная ацентричная модификация) при г >= 0.998 А (по Шеннону). В данной системе существуют твердые ' растворы - (Се,0<3)8В, которые могут быть получены в виде объемных, оптически совершенных монокристаллов методом Чох-ральского из расплава. В нейтральной атмосфере ион Се3+ сохраняет стабильное трехвалентное состояние в расплаве и в растущем кристалле. Монокристаллы твердых растворов (Се1хОс1х)8В кристаллизуются в двух вышеуказанных полиморфных модификациях и имеют границу перехода из моноклинной сингонии в тригональную при х=0.16.

5. Проведены подробные спектрально-люминесцентные исследования ге-теродесмических кристаллов силиката кальция-гадолиния и ниобата лития, активированных ионами иттербия, в результате которых построены схемы штар-ковского расщепления, вычислены излучательные характеристики иттербия, получены параметры, характеризующих идеализированные активные среды на из основе. Активные среды на основе Св8 и ЫЧО характеризуются длинноволновым сдвигом полосы усиления (расчетная длина волны генерации около 1.06 мкм) по сравнению с УЬ:УАО, характеризуются низким параметром трех-уровневости схемы их генерации Д Данные кристаллы предложены в качестве активных сред низкопороговых (по сравнению с УЬ:УАО) иттербиевых твердотельных лазеров. Оба кристалла имеют хорошие перспективы традиционных практических применений и, что особенно привлекательно, обеспечивают принципиальную возможностью генерировать короткие мощные импульсы на широких полосах испускания.

6. Обнаружены высокие спектральные характеристики неодима в ацен-тричных кристаллах С8В, которые являются предпосылкой высокой эффективности самопреобразования излучения с длиной волны 1.06 во вторую гармонику. Принципиально, что в неодимовых кристаллах самоудвоение неизбежно сопровождается паразитным поглощением излучения на частоте 2-й гармоники, что не может влиять положительно на процессе вывода из кристалла излучения удвоенной частоты. "Иттербиевые" активно-нелинейные кристаллы, - это лучшая альтернатива "неодимовым" кристаллам с самоудвоением частоты генерации. Сегодня кристаллы УЬ:Ь>Ю демонстрируют самоудвоение частоты генерации с направлением синхронизма близким к 90° при комнатной температуре, не подвержены эффекту паразитного поглощения на частоте второй гармоники и показывают эффективность, близкую к теоретическому пределу.

7. Изучены спектроскопия, люминесценция и кинетические свойства бо-ратных кристаллов ЬБВ, УСОВ, СВРВ, активированных иттербием и эрбием. Доказано, что среди кристаллов, принадлежащих этому классу гетеродесмических соединений, могут быть найдены среды для эффективных кристаллических иттербий - эрбиевых 1.5-мкм лазеров. Развитая МБР "шунтирует" все переходы Ег3+ с уровней, расположенных выше уровня 41|3/2, в том числе с уровня 41) 1/2, предшествующего лазерному. Обнаружено, что квантовый выход полуто-рамикронной люминесценции растет по мере снижения степени конденсации боркислородных групп при движении от ортоборатов к оксиорто- или фторортоборатам. В кристаллах УЬ,Ег:СВРВ - фторортоборатах кальция бария - к.в.л. достигает 20 %. Время жизни лазерного уровня в кристаллах УЬ,Ег:СВРВ в восемь раз ниже, чем в стеклах или традиционных гомодесмических кристаллах с умеренно развитым фононным спектром и составляет около 1200 мкс. В УЪ,Ег:СВРВ наблюдается редкое сочетание высоких спектроскопических и лазерных параметров - высокие сечения накачки и излучения, высокая эффективность переноса энергии и низкий параметр трехуровневости. Показано, что мультиплицирование этих параметров способно "компенсировать" снижение времени жизни накопительного уровня в боратных кристаллах - в кристаллах СВРВ расчетные пороги генерации не превышают порогов традиционных фосфатных стекол. Сделано заключение, что полученные данные о свойствах кристаллов в ряду иттербий - зрбиевых боратов позволяют прогнозировать перспективность класса гетеродесмических кристаллов боратов для разработок полуторамикронных лазеров, особенно окси- или фторортоборатов, а также предсказывают высокую эффективность генерации одного из представителей этого класса - кристаллов УЬ,Ег:СВРВ.

8. Обнаружено, что в иттербий - эрбиевых кристаллических средах на основе силикатных кристаллов МБР в канале 41 ц/2 А1\ъп ионов Ег3+ развита недостаточно с точки зрения предотвращения обратного переноса энергии; для

4Т 4т ускорения релаксации в канале 1ц/2 —» 113/2 в кристаллах силикатов впервые выполнена практическая реализация идеи применения ионов-релаксаторов Се3+. Установлено, что параметры межионных взаимодействий переходов эрбия с церием невысоки, для снижения среднего времени жизни уровня 41ц/2 иона Ег3+ до 0,5 мкс (начальное значение 14 мкс) требуется ввести в кристалл вы

3+ сокую концентрацию ионов-релаксаторов Се - около 20 ат.%. Предложена кристаллическая матрица, устойчивая к примесному размерному несоответствию ионов УЪ3+ и Се3+ - изморфноемкие разупорядоченные силикатные кристаллы Св8 со структурой апатита. Кристаллы УЬ,Ег,Се:С08 показывают в расчетах пороги генерации, лишь немногим превышающие фосфатные стекла или кристаллы УЬ,Ег:СВРВ. Тем самым успешно проведена работа по аппро-бированию идеи ионов релаксаторов Се3+ и показана ее работоспособность.

9. Открыта важная закономерность - в группе гетеродесмических кри

3+ сталлов боратов и силикатов электронно-колебательные переходы ионов Сг характеризуются низким электронным фактором 106-109 с"1, который на 3-6 порядков ниже, чем в традиционноых гомодесмических кристаллах, например, фторидах. Если такие переходы в примесном Сг3+-комплексе кристалла контролируются достаточно высоким энергетическим барьером, то они характеризуются низкой вероятностью безызлучательных переходов, а сами кристаллы -высокой стойкостью к температурному тушению люминесценции. Запрет на безызлучательный переход скорее всего обусловлен свойствами волновых функций взаимодействующих состояний и симметрией локальных колебаний -отсутствием нужных типов промотирующих колебаний лигандов в гетеродесмических кристаллах, вследствие специфики характера их движения, подверженного влиянию сильно-связанных ковалентных молекулярных группировок. При практической реализации этой закономерности были открыты, впервые получены и изучены гетеродесмические кристаллы с трехвалентным хромом -кристаллы СпСБВ. Сочетание сравнительно высокого 2050 ст"1 энергетического барьера, высокой вероятности испускания в совокупности с низким частотный фактором барьерного механизма тушения обуславливает выдающиеся спектроскопические параметры данной среды, а именно, высокие сечения переходов, высокую стойкости к температурному тушению, широкую область люминесцентной перестройки длины волны генерации.

10.Установлено, что технология синтеза монокристаллов скандоборатов редких земель методом Чохральского отличается от технологии выращивания традиционных кристаллов оксидов и фторидов рядом особенностей, которые до сих пор не были изучены и поэтому являлись препятствием получения объемных и оптически совершенных монокристаллов. При плавлении и выращивании из собственного расплава кристаллов К8с3(ВОз)4 (ИЗВ) диссоциация расплава играет главную роль.

Особенности плавления и кристаллизации перитектических кристаллов Я8В и конгруэнтно плавящихся кристаллов 8сВ03 очень близки. Выбором градиента температуры, увеличением объема кристаллизатора и применением некоторых специальных мер, например, улавливанием конденсата оксида бора пароуло-вителем над затравкой, отводом паров в верхнюю часть кристаллизатора повышенного размера путем естественной газовой конвекции над тиглем, а также подавлением избытка бора на поверхности расплава путем понижением общего содержания оксида бора в составе расплава эффективности указанных двух процессов могут быть снижены настолько, что становится возможным получение объемных, оптически совершенных монокристаллов. Выполнение указанных требований обеспечивает воспроизводимость результатов, составляет суть лабораторной технологии синтеза объемных монокристаллов — основы промышленного освоения производства таких боратных кристаллов как 8сВ03 и ЯБВ.

Таким образом, решение поставленной задачи - изучение связи спектрально-люминесцентных свойств с принадлежностью кристаллов к типу гете-родесмических структур - приводит к выводу о том, что неорганические диэлектрические кристаллы на основе сложных оксидов с ярко выраженным ге-теродесмическим строением и смешанным ионно-ковалентным типом связи, в частности, на основе ниобата лития, боратов и силикатов редких земель, активированных ионами Ыс13+, УЬ3+, Ег3+, Се3+, Сг3+, представляют собой класс, сочетающий в себе предпосылки для реализации ряда специфических требований к современным активным средам и объединяющий кристаллы с высокими спектрально-люминесцентными свойствами, свойствами, которые являются залогом повышения эффективности активных сред, предназначенных для твердотельных лазеров ближнего ИК-диапазона.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Лебедев, Валерий Андреевич, 2001 год

1. А.А.Мак, Ю.А.Ананьев, Б.А.Ермаков. Твердотельные оптические квантовые генераторы. Успехи физических наук. 1969. Т.92. Вып.З. С.373-426.

2. А.А.Каминский. Лазерные кристаллы. М.: Наука, 1975. 256 с.

3. Дж.Л.Замет, У.Ф.Крупке, Дж.Б.Тренхольм. Будущее мощных твердотельных лазерных систем. Квантовая электроника. 1983. Т.10. №1. С.5-44.

4. S.Bass, R.L.Byer. Average power limits of diode-laser-pumpied solid state lasers. Applied Optics. 1990. V.29. No. 12. P. 1765-1771

5. И.И.Куратев, Ю.В.Цветков. Неодимовые излучатели с лазерной диодной накачкой. Известия АН СССР. Сер. физическая. 1990. Т.54. Вып. 10. С.1994-2001.

6. Справочник по лазерам. / Под ред. А.М.Прохорова. М: Сов. радио. 1971. Т.1.

7. А. А.Каминский, Б. М. Антипенко. Многоуровневые функциональные схемы кристаллических лазеров. М.: Наука, 1989. 270 с.

8. Т.Т.Басиев, Ю.К.Воропько, Т.Г.Мамедов, В.В.Осико, И.А.Щербаков. Процессы релаксации возбуждения метастабильных уровней редкоземельных ионов в кристаллах. Спектроскопия кристаллов. М.: Наука, 1975. С.155-184.

9. Г.М.Зверев, И.И.Куратев, А.М.Онищенко. Безызлучательная передача энергии возбуждения между трехвалентными редкоземельными ионами в кристаллах. Спектроскопия кристаллов. М.: Наука, 1975. С. 184-192.

10. C.K.Asawa, M.Kobinson. Temperature dependent concentration quenching oi fluorescence by gross relaxation of Nd3+ in LaF3. Phys. Rev. 1966. Vol.141. No.l. P.251-258.

11. Ю.К.Воронько, Т.Г.Мамедов, В.В.Осико, А.М.Прохоров, В.П.Сакун, И.А.Щербаков. Исследование механизмов безызлучательной релаксации с ме-тастабильного состояния 4F3/2 Nd3+ при высоких содержаниях активатора. ЖЭТФ. 1976. Т.71. №2(8). С.478-501.

12. H.G.Danielmeyer, H.P.Weber. Fluorescence in Neodymium Ultraphosphate. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1972. Vol.QE-8. P.805-808.

13. С.И.Вавилов. Теория влияния концентрации на флуоресценцию растворов. ИСЭТФ. 1943. Т. 13. ЛИ. С. 13-32.

14. С.И.Вавилов.Микроструктура света. М.: изд-во АН СССР, 1950. 198 с.

15. М.Д.Галанин. Тушение флуоресценции растворов поглощающими веществами. ЖЭТФ. 1951. Т.21. С. 126-132.

16. М.Д.Галанин. К вопросу о влиянии концентрации на люминесценцию растворов. ЖЭТФ. 1955. Т.28. С. 126-132.

17. Th.Forster. Zwischenmoleculare Energiewanderungen und Fluoreszenz. Ann. Physik. 1948. B.2. JIH. S.55-57.

18. Th.Forster. Experimentelle and theoretische Untersuchung des zwischenmolekularen Ubergangs von Elektronen-anregungsenergie. Z. f. Naturforschung. 1949. Bd.4. №4. S.321-327.

19. D.L.Dexter, Th.Forster, R.S.Knok. The radiationless transfer of energy of electronic excitation between Impurity molecules In crystals. Phys. stat. Sol. 1969. Vol.34. P.K159-K162.

20. D.L.Dexter. A theory of sensitized luminescence in solids. J. Chem. Phys. 1953. Vol.21. No5. P.836-850.

21. M.Inocuti, F.Hirayata. Influence of energy transfer by the mechanism on donor luminescence. J. Chen. Phys. 1965. Vol.43. No.6. P.1978-1989.

22. Л.Д.Зусман, А.И.Бурштейн. Кинетика межмолекулярного переноса в конденсированных средах. Журн. прикладн. спектроскопии. 1971. Т. 15. №1. С.124-129.

23. А.И.Бурштейн, А.Ю.Пусен. Коллективное тушение люминесценции. Физика твердого тела. 1974. Т. 16. №8. С.2318-2326.

24. В.П.Сакун. Кинетика переноса энергии в кристаллах. Физика твердого тела. 1972. Т. 14. №8. С.2199-2210.

25. А.Г.Аванесов. Исследование процессов переноса и деградации энергии электронного возбуждения в высококонцентрированных фосфатных стеклах, активированных неодимом и хромом: Диссертация .канд. физ.-мат. наук. М.: ФИАН СССР, 1981. 131 с.

26. M.Yokota, O.Tanimoto. Effects of diffusion on energy transfer by resonance. J. Phys. Soc. Japan. 1967. Vol.22. №3. P.779-784.

27. М.В.Артамонова, Ч.М.Брискина, А.И.Бурштейн, Л.Д.Зусман, А.Г.Селезнев. Изучение временного хода люминесценции ионов и оценка миграции электронного возбуждения по этим ионам в стекле. ЖЭТФ. 1972. Т.62. №3. С.863-872.

28. А.И.Бурштейн. Концентрационное тушение некогерентных возбуждений в растворах. Успехи физических наук. 1984. Т. 143. №4. С.553-600.

29. А.И.Бурштейн. Прыжковый механизм передачи энергии. ЖЭТФ. 1972. Т.62. №5. С. 1695-1701.

30. В.А.Смирнов. Процессы безызлучательного переноса энергии в лазерных кристаллах, активированных ионами хрома и редкоземельных элементов: Автореферат диссертации .д-ра, физ.-мат. наук. М.: ИОФ АН СССР, 1988. 39 с.

31. Л.Д.Зусман. Тушение люминесценции при наличии миграции возбуждений в твердых растворах. Оптика и спектроскопия. 1974. Т.36. №3. С.497-502.

32. С.Г.Федоренко, А.И.Бурштейн. Флуктуационная ассимптотика прыжкового тушения люминесценции в неупорядоченных твердых растворах. Тез. докл. VIII совещания-семинара "Спектроскопия лазерных материалов". Краснодар, 1991. С. 35.

33. Ю.С.Привис, В.А.Смирнов, И.А.Щербаков. Расчет временных эволюции населенности возбужденного состояния акцепторов при мультипольном статическом взаимодействии с донорами энергии. Оптика и спектроскопия. 1985. Т. 58. №4. С. 781-784.

34. Привис Ю.С., Смирнов В. А., Щербаков И. А. Расчет оптимальной концентрации рабочих частиц в двукратноактивированных активных средах лазеров, работающих в непрерывном режиме. V Препринт ФИ АН СССР №179. М.,1982. И с.

35. А.Г.Аванесов, В.Ф.Писаренко, Е.Н.Тумаев. Учет выбывания акцепторов при переносе энергии электронного возбуждения в неупорядоченных средах. Оптика и спектроскопия. 1987. Т. 62. №4. С. 565-570.

36. Ю. В. Орловский. Безызлучательная внутри- и межцентровая релаксация энергии с сильно потушенных высоколежащих уровней иона Nd во фторид-ных лазерных кристаллах : Автореферат диссертации .канд. физ.-мат. наук. М.: ИОФ АН СССР, 1989. 27 с.

37. М.Х. Амуров, Т.Т.Басиев, Н.П.Бондарева, Ю.К.Воронъко, С.А.Маркосов, И.В.Мочалов, В.В.Осико. Селективная спектроскопия ионов Nd и миграция энергии в разупорядоченных лазерных средах. Спектроскопия кристаллов. Л.: Наука, 1989. С. 126-137.

38. Ю.С.Привис, В.А.Смирнов, И.А.Щербаков. Определение оптимальных концентраций рабочих частиц в лазерных средах. //Квантовая электроника.1983. Т. 10. №7. С. 1338-1343.

39. Ю.К.Воронько, В.В.Осико, И.А.Щербаков Исследование взаимодействия ионов неодима в кристаллах CaF2, SrF2 и BaF2, (тип I). ЖЭТФ. 1969. Т.55. №5(11). С.1598-1611.

40. G.Huber. Miniature neodimlum lasers. Current Topics in Materials Science. Vol.4. North-Hollands Publishing. Company. 1980. P. 1-45.

41. А.Г.Аванесов, Б.М.Денкер, В.В.Осико, В.Г.Остроумов, В. П. Сакун, В,

42. A. Смирнов, И. А. Щербаков. Сенсибилизация излучения для повышения эффективности активных сред твердотельных лазеров. // Квантовая электроника. 1982. Т.9. №4. С.681-688.

43. А.Г.Аванесов, Б.М.Денкер, В.В.Осико, В.Г.Остроумов, В.П.Сакун,

44. B.А.Смирнов, И.А.Щербаков. Эффект сенсибилизации излучения и его применение для повышения эффективности активных сред твердотельных лазеров. Препринт №161 ФИ АН СССР. М., 1981. 19 с.

45. E.D.Eattendorff, G.Huber, H.G.Danielmeyer. Efficient cross pumping of Nd3+ by Cr3+ in Nd(Al,Cr)3(B03)4 lasers. J. Phys., C: Solid State Phys. 1978. Vol.11. P.2399-2404.

46. А.А.Каминский, С.Э.Саркисов, Б.В.Миль, Г.Г.Ходжабагян. Новый неорганический материал с высокой концентрацией ионов для получения стимулированного излучения на переходах 4Рз/2-41ц/2 и 4F3/2-4Ii3/2 .Известия АН СССР. 1982. Т. 18. №8. С. 1396-1397.

47. В.В.Лаптев. Повышение термической устойчивости редкоземельных от-роборатов со структурой хантита. Тез. докл. 7 Всесоюзн. конференции по росту кристаллов. Т.З. М., 1986. С. 261-262.

48. В.В.Ефименко, Н.П.Ивонина, С.А.Кутовой, В.В.Лаптев, В.А.Лебедев. Синтез и исследование монокристаллов редкоземельных скандоборатов со структурой хантита. Тез. докл. 7 Всесоюзн. конференции по росту кристаллов. Т.З. М., 1986, С. 250-251.

49. Г.М.Зверев. Твердотельные лазеры на кристаллах и их применение. // Спектроскопия кристаллов. Л.: Наука, 1989. С. 4-9.

50. А. А. Мак, Л.Н.Сомс, В.А.Фромзель, В.Е.Яшин. Лазеры на неодимовом стекле. М. : Наука, 1990. 288 с.

51. Е.М.Дианов, А.М.Прохоров, В.П.Самойлов, И.А.Щербаков. Измерение вероятностей излучательных переходов с метастабильных переходов с мета-стабильного уровня Nd в силикатном стекле и кристалле граната. Докл. АН СССР. 1974. Т. 215. №6. С. 1341-1346.

52. А.А.Каминский. Достижения и проблемы спектроскопии стимулированного излучения активированных кристаллов. Спектроскопия кристаллов. М.: Наука, 1975. С. 92-122.

53. Е.М.Дианов, А.Я.Карасик, В.Б.Неуструев, А.М.Прохоров, И.А.Щербаков. Прямые измерения квантового выхода люминесценции с метастабильного состояния 4F3/2 Nd3+ в кристаллах Y3A15Oi2. Докл. АН СССР. 1975. Т. 224. №1. С. 64-73.

54. А.А.Каминский, Г.А.Боголюбова, J1. Ли. Поглощение, люминесценция, индуцированное излучение и кристаллическое о расщепление уровней ионов Nd в кристалле YV04. Известия АН СССР. Сер. неорг. материалы. 1969. Т. 5. J№4. С. 673-690.

55. В.И.Александров, A.A. Каминский, Г.В.Максимова, А.М.Прохоров, С.Э.Саркисов, A.A. Соболь, В.М.Татаринцев. Исследование стимулированного излучения ионов Nd. Докл. АН СССР. 1973. Т. 211. №3. С. 567-570.

56. Т.Т.Басиев, Ю. В. Орловский. Безызлучателъный перенос энергии с вы-соколежащих сильнопотушенных мультиплетов иона Nd3+ в лазерном кристалле LaF3. ЖЭТФ. 1989. Т.96. №6(12).С. 1965-1983.

57. S.R.Chinn, H.-Y.P.Hong, J.W.Pierce. Minilasers of neodymium compounds. Laser Focus. 1976. May. P. 64-69.

58. А.М.Ткачук. Спектральные и лазерные свойства концентрированных редкоземельных кристаллов. Спектроскопия кристаллов. Л.: Наука, 1978. С.57-71.

59. Б.И.Денкер, В.В.Осико, А.М.Прохоров, И.А.Щербаков. Концентрационные зависимости квантового выхода люминесценции в лазерных матрицах, активированных неодимом, и микроскопический подход к их определению. Квантовал электроника. 1978. Т.5. №4. С.847-356.

60. H.P.Weber. Review Nd-pentophosphate lasers. Optical and Quantum Electronics. 1975. Vol.7. P.431-442.

61. T.C.Damen, B.C.Tofield, H.P.Weber. Unated States Patent. J63861177; Jan.28,1975.

62. B.C.Tofield, P.M.Bridenbauch, H.G.Weber. NdxLai.xP5014 single crystal fibers. Materials Research Bulletin. 1975. Vol.10. No. 10. P.1C91-1096.

63. K.-R.Albrand, R.Attig, J.Fenner, J.P.Jeser, B.Mootz. Crystal structure of the Lasers material ШР5Ои. Materials Research Bulletin. 1974. Vol.9. No.2. P.129-140.

64. S.Singh, D.S.Miller, J.R.Potopovich, L.K.Shick. Emission cross section and fluorescence quenching of Nd lantanlum pentaphosphate. Journal of Applied Physics. 1975. Vol.46. No3. P.l 191-1196.

65. B.C.Tofield, H.P.Weber, T.C.Damen, P.F.Liav. Optical properties of neodim-lum pentaphosphate high Nd-concentratlon laser materials. J. of Solid State Chemistry. 1975. Vol.12. No.3-4. P.207-212.

66. И.А.Бондарь, В.И.Денкер, А.И.Доманский, Т.Г.Мамедов, Л.П.Мезенцева, И.А.Щербаков. Исследование эффекта аномально слабого тушения люминесценции Nd в кристаллах (LaNd)P5Oi4. Квантовая электроника. 1977. Т.4. J62. С.302-309.

67. R.C.Powell, D.P.Neikirk, D.Sardar. Radlationless decay processes of Nd3+ ions in solids. J. Opt. Soc. Amer. 1980. Vol.70. No.5. P.486-490.

68. И.А.Бондарь, А.В.Крутиков, Л.П.Мезенцева, С.Н.Перепечко,

69. B.А.Смирнов, И.А. Щербаков. Исследование процессов переноса энергии в кристаллах редкоземельных пентафосфатов. Физика твердого тела. 1983. Т.25. №7. С. 1983-1988.

70. G.P.Morgan, S.Chen, VJ.M.Yen. Transient grating spectroscopy of LaP5014:Nd. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1986. Vol.QE-22. No.8. P. 13601364.

71. Лутц, Е.И.Сидорова, Ю.П.Тимофеев, Г.Хубер, И.А.Щербаков. Измерение абсолютного квантового выхода люминесценции с верхнего лазерного уровня Nd в кристалле NdP50i4. Квантовая электроника. 1982. Т.9. №3.1. C.612-613.

72. H.P.Weber, T.C.Damen, H.G.Danielmeyer, B.C.Tofleld. Nd-ultraphosphate lasers. Appl. Phys. Lett. 1973. Vol.22. No.10. P.534-536.

73. T.C.Damen, H.P.Weber, B.C.Tofleld. Nd3+-Pentaphospate lasers perfomance. Appl. Phys. Lett. 1973. Vol.23. No.9. P.519-520.

74. G.Huber, J.P.Jeser, W.W.Kruhler, H.G.Danlelmeyer. Lasers action in penta-phosphate crystals. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1974. Vol.QE-10. JE9. P.766.

75. S.R.Chinn, H.Y.-P.Hong, J.W.Pierce. Spicing oscllations in diode-pumped NdP50i4, and NdAl3(B03)4 lasers. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1976. Vol.QE-12. No.3. P. 189-193.

76. M.M.Choy, W.K.Zwicker, S.R.Chinn. Emission cross-section and flash lamp exited NdP50i4 laser at 1.32 nm. Appl. Phys. Lett. 1979. Vol.34. No.6. P.387.

77. K.Otsuka. H.Li, H.R.Telle. CW Nd-Lasers with broad tuning range. Optics Communications. 1987. Vol.63. J61. P.57-60

78. J.Khurgin, S.Colak, W.K.Zwicker. Flashlamp-pumped miniature high-energy NdP50i4 lasers. Conference on lasers and Electro-optics. Opt. Baltimore, MD, 17-20 May. 1983. Dig. Techn. Pap. 1983. Vol.188. P.190-191.

79. H.R.Telle. Tunable CW laser oscillation of NdP5Oi4at 1,3 jim. Appl. Phys. 1964. Vol.35. No.4. P.195-198.

80. H.Y.-P.Hong. Crystal structure of NdLiP4Oi2. Materials Research Bulletin. 1975. Vol.10. P.635-640.

81. H.Y.-P.Hong. Crystal stucture of potassium neodimlum metaphosphate KNdP40i2 a new accentric laser material. Materials Research Bulletin. 1975. Vol.10. No.lO.P. 1105-1110.

82. K.Otsuka, T.Yamada, M.Saruwatari, T.Kimura. Spectroscopy and lasers oscillation properties of lithium neodimlum tetraphosfate. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1975. Vol.QE-11. No.7. P.330-325.

83. T.Yamada, K.Otsuka, J.Nakano. Fluorescence in lithiun, neodimlum ultraphosphate single crystals. Journal of Applied Physics. 1974. Vol.45. №11. P.5096.

84. M.Malinovski. Fluorescence quenching in KNdxGdi.x0i2 crystals studied using an isolated ion-pair interaction. Physical Review. B. 1986. Vcl.34. No.ll. P.7578-7586.

85. Г.М.Зверев, И.И.Куратев, А.В.Шестаков. Твердотельные лазеры на кристаллах с высокой концентрацией ионов неодима. Известия АН СССР. 1982. Т.46. ЛВ. С.1561-1566.

86. M.Saruwatari, K.Otsuka, S.Miyazawa, T.Yamada, T.Kimura. Fluorescence and oscillation characteristics of NdLiP40i2 lasers at 1.317 pm. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1974. Vol.QE-lC. No. 10. P.836-842.

87. S.R.Chinn, H.Y.-P.Hong. CW-Laser action in acentric NdAl3(B03)4, and KNdP40,2. Optics Communications. 1975. Vol.15. No.3. P.345-350.

88. K.Otsuka, S.Miyazawa, T.Yamada, H.Iwasaki. CW-Laser oscillations in MeNdP40,2 (Me=Li, Na, K) at 1,32 цт. Journal of Applied Physics. 1977. Vol.48. No.5. P.2099-210:.

89. K.Otsuka, J.Nakano, T.Yamada. Lasers emission cross section of the system. Journal of Applied Physics. 1975. Vol.46. No.12. P.5297-5299.

90. G.J.Dixon, L.S.Lingvay, R.H.Jarman. Properties of close-coupled, mono-clinic, lithium neodimium tetraphosphate lasers. Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1979. Vol.1104. P. 107-112.

91. H.Y.-P.Hong, S.R.Chinn. Ctystal structure and fluorescence lifetime of potassium neodimium orthophosphate K3Nd(P04)2, a new laser material. Materials Research Bulletin. 1976. Vol.11. No.4. P.421-428.

92. S.R.Chinn, H.Y.-P.Hong. Fluorescence and lasing properties of NdNa5(W04)4, K3Nd(P04)2 and Na3Nd(P04)2. Optics Communications. 1976. Vol.18. No.l.P.87-88.

93. H.Y.-P.Hong, K.Dwigt. Crystal structure and fluorescence lifetime of NdAl3(B03)4. Materials Research Bulletin. 1974. Vol.9. P. 1661-1666.

94. H.Y.-P.Hong, K.Dwigt. Crystal structure and fluorescence lifetime of laser material NdNa5(W04)4. Materials Research Bulletin. 1974. Vol.9. No.5. P.775-780.

95. А.А.Каминский, Н.Р.Агамалян, А.А.Павлюк, Л.И.Бобович,,

96. B.В.Любченко. Получение и люминесцентно-генерационные свойства KLu(W04)2-Nd. Известия АН СССР. Сер. неорг. материалы. 1983. Т.19. №6.1. C.982-991.

97. П.В.Клевцов, Л.П.Козеева. Синтез, рентгеновское и термографическое излучение калий-редкоземельных вольфраматов KLn(W04)2, Ln Р.З.Э. Доклады АН СССР. 1985. Т. 185. №3. С.571-574.

98. А.А.Каминский, С.Э.Саркисов, А.А.Павлюк, В.В.Любченко. Анизатро-пия люминесцентных свойств лазерных кристаллов KGd(W04)2 и KY(W04)2 ст Iионами NdJT. Известия АН СССР. Сер. неорг. материалы. 1980. Т. 16. №4. С.720-727.

99. Т.П.Балакирева, Ч.М.Брискина, В.В.Вакулюк, Е.В.Васильев, В.Ф.Золин, А.А.Майер, В.М.Маркушев, В.А.Мурашов, М.В.Провоторов. Люминесценция и стимулированное излучение монокристаллов BaGd2xNdx(Mo04)2. Квантовая электроника. 1981. Т.8. №3. С.656-660.

100. A.A.Kaminskii, S.E.Sarkisov, J.Bohm, P.Reiche, D.Schultze, R.Uecker. Growth, spectroscopic and laser properties of crystals in the K5Bi.xNdx(Mo04)2. // Phys. Stat. Sol.(a). 1977. Vol.43. N6.1. P.71-79.

101. А.А.Майер, Н.А.Грошенко, Т.П.Балакирева, А.М.Егорова, М.В.Провоторов, Р.П.Озеров. Двойные молибдаты барий-лантаноидов, BaLn2(Mo04)4. I. Синтез и свойства. Кристаллография. 1979. Т.24. №5. С.973-977.

102. И.И.Кисилева, М.И.Сирота, Р.П.Озеров, Т.П.Балакирева, А.А.Майер. Двойные молибдаты барий-лантаноидов, BaLn2(Mo04)4. И. Кристаллическая структура BaNd2(Mo04)4. Кристаллография. 1979. Т.24. №6. С. 1277.

103. W.Lenth, H.-D.Hattendorf, C.Huber, F.Lutz, laser action In K5Nd(Mo04)4. Appl. Phys. 1978. Vol.17. N6.4. P.367-370.

104. Е.В.Васильев, А.А.Евдокимов, В.А.Ефремов, Б.И.Лазоряк, В.Ф.Папуловский, Р.К.Свиридова, А.Ф.Солоха, В.К.Трунов. Спектральные и структурные свойства K5Nd(Mo04)4. Журнал прикладной спектроскопии. 1978. Т.29. №5. С.846-849.

105. П.В.Клевцов, Л.П.Козеева, В.И.Протасова, Л.Ю.Харченко, Л.А.Глинская, Р.Ф.Клевцова, В.В.Балакин. Синтез кристаллов и ренгенострук-турное изучение двойных молибдатов состава K5Ln(Mo04)4, In^La-Tb. Кристаллография. 1975. Т.20. №1. С. 57-62.

106. A.A.Balman. A new series of synthetic berates isostructural with the carbonate mineral huntite. The American Mineralogist. 1962. Vol.47. No. 11-12. P. 13801383.

107. В.И.Билак, И.И.Куратев, Н.И.Леонюк, B.A. Пайков, А.В.Пашкова, Т.И.Тимченко, А.В.Шестаков. Люминесцентные и генрационные характеристики кристаллов неодим-алюминиевого бората. Доклады АН СССР. 1978. Т 240. №3. С.585-587.

108. М. Thiruma Valauan, J.Kunnr,F.D.Gnanam, P.Ramsamy. Growth and spectroscopic charachterlzation of NdAl3(B03)4 crystals grown using Ba0-B203 flux. Journal of materials science letters. 1986. Vol. 6. P. 1241-1242.

109. Н.И.Леонюк, Л.И.Леонюк. Кристаллохимия безводных боратов. М.: Изд-во МГУ, 1983. С.103-117.

110. Л.М.Дорожкин, И.И.Куратев, Н.И.Леонюк, Т.И.Тимченко, А.В.Шестаков. Генерация второй оптической гармоники в новой активно-нелинейной среде кристаллах неодима-иттрий-алюминиевого бората. Письма в ЖЭТФ. 1981. Т.7. №21. С. 1297-1300.

111. Lu Baosheng, Wang Jan, Pan Hengfu, Jiang Minima, Liu Enguan, Hou Xue-yuan. Exited emission and self-frequency-doubling effect of NdxYl-x A13(B03)4 crystal. Chinese Physics Letters. 1986. Vol.3. No.9. P.413-416.

112. Huang Yichuan, Qiu Minwang, Chen Guang, Chen Jiming, Luo Zundu. ed laser characteristics of neodimium aluminum borate NdAl3(B03)4. (NAB) tals. Chinese Journal of Lasers. 1987. Vol.14. No.9. P.524-528.

113. H.D.Hattendorff, G.Huber, F.Lutz. Cu-laser action in Nd(Al,Cr)3(B03)4. Ap-d Physics Letters. 1979. Vol.34. №7. P.437-439.

114. H.D.Hattendorff, G.Huber, H.G.Danlelmeyer. Efficient cross pumping of + by Cr3+ in Nd(Al,Cr)3(B03)4 lasers. J. Physic. C: Solid State Physic. 1978. .11. P.2399-2404.

115. A.V.Azizov, N.I.Leonyuk. The effect of supersaturation and temperature on rate of growth of YA13(B03)4 crystal from molten solution. J. Cryst. Growth. 1. Vol.54. No.2. P. 296-298.

116. Z.D.Luof, J.T.Lin, A.D.Jiang, Y.C.Huang, M.W.Quit. Futures and applica-s of a new self-frequency-doubling, lasers crystal NYAB. Proc. Soc. Photo-Opt. rum. Eng. 1989. Vol.1104. P. 132-134.

117. I.Schutz. I.Freitag, R.Wallenstein. Miniature self-frequency-doubling CW YAB laser pumped by a diode-laser. Optics Communications. 1990. Vol.77. №2-'.221-225.

118. A.A.Kaminskii. Laser crystals, their physics and properties. Berlin-delberg-New-York: Springer-Verlag, 1981. 456 p.

119. А.А.Каминский, С.Э.Саркисов, Б. В. Миль, Г.Г.Ходжабаглн. Генерация мулированного излучения ионон Nd тригональном ацентричном кристалле Ga5Si014. Доклады АН СССР. 1982. Т. 264. №1. С. 93-95.

120. A.A.Kamlnscil, B.V.Mill, G.G.Khodzhabagyan, A.F.Konstantinova, A.I.Okorochkov, I.M.Silivestrova. Investigation of trigonal (La,Nd)3Ga5SiOi4 crystals. I. Growth and optical properties. Physlca Status Solldl. (A). 1983. Vol.80. No.l. P.387-398.

121. A.A.Kaminskii, I.M.Silivestrova, S.E.Sarkisov, G.A.Denisenko. Investigation of trigonal (La,Nd)3Ga5SiOi4 crystals. II. Spectrals, lasers and electromechanical properties. Physic Status Solidi. (A). 1983. Vol.80. No.2. P.607-620.

122. Б.В.Миль, А.В.Буташин, Г.Г.Ходжабагян, Е.Л.Белоконева, Н.В.Белов. Модифицированные редкоземельные галлаты со структурой Ca3Ga2Ge40i4. Доклады АН СССР. 1982. Т.264. №6. С. 13 85-1389.

123. А.А.Каминский, С.Э.Саркисов, Б.В.Миль, Г.Г.Ходжабагян. Новый неорганический материал с высокой концентрацией ионов Nd3+ для получения стимулированного излучения. Известия АН СССР. 1982. Т.18. №8. С.1396-1397.

124. O.Jarchow, K.-H.Klaska, H.Schenk. ReAlGe207 new Verbindungen der Aluminium Germanate Selten Erden. Naturwissenschaften. 1981. B.68. №9. S.475-476.

125. А.А.Каминский, Б.В.Миль, К.Курбанов, А.В.Буташин. Концентрационное тушение люминесценции и стимулированное излучение ионов Nd3+ в моноклинном кристалле NdCaGe207. Известия АН СССР. 1987. Т.23. Ж. С.600-603.

126. А.А.Каминский, Б.В.Миль, А.В.Буташин, К.Курбанов, Е.С.Досмагамбетов Стимулированное излучение кристаллов GdGaGe207-Nd3+. Известия АН СССР. 1987. Т.23. №4. С.697-698.

127. D.L.Graf, W.F.Bradley. The crystal structure of huntite, Mg3Ca(C03)4. Acta Cryst. 1962. Vol. 15. P.238-242.

128. Н.И.Леонюк. Изучение растворимости YA13(B03)4 в расплаве калиевого тримолибдата и выращивание кристаллов на затравку. Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1976. Т. 12. №3. С.554-556.

129. Е.В.Жариков, В.В.Лаптев, А.А.Майер, В.В.Осико. Конкуренция катионов в октаэдрических положениях галлиевых гранатов. Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1984. Т.20. №6. С.984-990.

130. И.Р.Магунов, С.В.Воевудская, А.П.Жирнова, Е.А.Жихарева, Н.П.Ефрюшина. Синтез и свойства двойных боратов скандия и р.з.э. цериевой подгруппы. Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1985. Т.21. №9. С. 1532-1534.

131. Е.Л.Белоконева, А.В.Пашкова, Т.И.Тимченко, Н.В.Белов. Кристаллическая структура новой моноклинной модификации высокотемпературного TR-А1-бората GdAl3(B03)4. Доклады АНСССР. 1981. Т.261. №2. С.361-365.

132. Е.Л.Белоконева, Т.И.Тимченко. Политипные соотношения в структурах боратов с общей формулой RA13(B03)4 (R=Y,Nd,Gd). Кристаллография. 1983. Т.28. № 6 С.1118-1123.

133. А.И.Миркин. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Гос.издательство физ.-мат. литературы, 1961. 963 с.

134. Е.Л.Белоконева, Л.И.Алыпинская, М.А.Симонов. Н.И.Леонюк, Т.И.Тимченко, Н.В.Белов. Кристаллическая структура (Nd,Bi)Fe3(B03)4. Журнал структурной химии. 1979. Т.20. №3. С.542-544.

135. Е.Л.Белоконева, Л.И.Алынинская, М.А.Симонов. Н.И.Леонюк, Т.И.Тимченко, Н.В.Белов. Кристаллическая структура NdGd3(B03)4. Журнал структурной химии. 1978. Т. 19. №2. С.382-384.

136. G.Blasse, A.Brll. Crystal structure and fluorescence of same lanthanide gallium borates. J. Inorg. Mucl. Chem. 1967. Vol.29. P.266-277.

137. R.Kuroda, S.F Einson, C.Rossini. Crystal structure and single-crystal spectra of Cd(Eu)Al3(B03)4. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 . 1981. Vol.77. P.2125-2140.

138. С.Ф.Ахметов, Г.Л.Ахметова, В.С.Коваленко, Н.И.Леонюк, А.В.Пашкова. О термическом разложении редкоземельно-алюминиевых боратов. Кристаллография. 1978. Т.23. №1. С.198-199.

139. A.Mills. Crystallografphic data for new rare earth berate compounds, RX3(B03)4. Inorg. Chem. 1962. Vol.1. P.960-961.

140. M.J.M.Leask, K.J.Maxwell, B.M.Wanklin. Nonstoichlometry in the rare-earth aluminum berates. The Journal of Chemical Physics. 1967. Vol.47. No.9. P.3665-3667.

141. F.Kallendonk, G.Blasse. Luminescence and energy transfer In EuA13(B03)4. The Journal of Chemical Physics. 1981. Vol.75. No.2. P.561-571.

142. T.Takachashi, O.Yamada, K.Ametani. Preparation and some properties of rare earth iron borates, KFe3(B03)4. Materials Research Bulletin. 1975. Vol.10. P. 153156.

143. С.И.Балабаев, П.И.Быковский, В.А.Лебедев, В.Ф.Писареико, Ю.М.Чуев. Спектрально-люминесцентные свойства и структура скандоборатов лантана-неодима (ЛНСБ). Тез. докл. Всесоюзн. конференции по люминесценции. Т.2. М., 1991. С.119.

144. G.Blasse, A.Brll. Crystal structure and fluorescence of same lanthanide gallium borates. J. Inorg. Mucl. Chem. 1967. Vol.29. P.266-277.

145. R.Kuroda, S.F Einson, C.Rossini. Crystal structure and single-crystal spectra of Cd(Eu)Al3(B03)4. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 . 1981. Vol.77. P.2125-2140.

146. С.Ф.Ахметов, Г.Л.Ахметова, В.С.Коваленко, Н.И.Леонюк, А.В.Пашкова. О термическом разложении редкоземельно-алюминиевых боратов. Кристаллография. 1978. Т.23. №1. С.198-199.

147. A.Mills. Crystallografphic data for new rare earth berate compounds, RX3(B03)4. Inorg. Chem. 1962. Vol.1. P.960-961.

148. M.J.M.Leask, K.J.Maxwell, B.M.Wanklin. Nonstoichlometry in the rare-earth aluminum berates. The Journal of Chemical Physics. 1967. Vol.47. No.9. P.3665-3667.

149. F.Kallendonk, G.Blasse. Luminescence and energy transfer In EuAl3(B03)4. The Journal of Chemical Physics. 1981. Vol.75. No.2. P.561-571.

150. T.Takachashi, O.Yamada, K.Ametani. Preparation and some properties of rare earth iron borates, KFe3(B03)4. Materials Research Bulletin. 1975. Vol.10. P. 153156.

151. С.И.Балабаев, П.И.Быковский, В.А.Лебедев, В.Ф.Писареико, Ю.М.Чуев. Спектрально-люминесцентные свойства и структура скандоборатов лантана-неодима (ЛНСБ). Тез. докл. Всесоюзн. конференции по люминесценции. Т.2. М., 1991. С.119.

152. В.А.Лебедев, Б.Ф.Писаренко, Ю.М.Чуев. Комплексное исследование редкоземельных скандиевых боратов с хромом и неодимом. Оптика лазеров'93: Тез.докл. (часть I). С.-П., 1993. С.44.

153. В.А.Лебедев, В.Ф.Писаревке, Ю.М.Чуев. Комплексные исследования редкоземельных скандиевых боратов с хромом и неодимом. Известия РАН. Сер. физическая. 1995. Т.59. №э. С.21-29. (по материалам конференции Оптика лазеров'93. С.-П., 1993.)

154. R.D.Shannon, C.T.Prewitt. Effective ionic radii in oxides and fluorides. Acta crystallogr. 1969. Vol.B25. P.925-946.

155. С.И.Балабаев, В.А.Лебедев, В.Ф.Писаренко, Ю.М.Чуев. Исследования центров люминесценции неодима в скандоборате лантала-неодима (ЛНСБ). 'Тез. докл. VIII Всесоюзн. совещания-семинара "Спектроскопии лазерных материалов". Краснодар, 1991. С.41.

156. Исследование спектрально-люминесцентных и генерационных свойств редкоземельных боратов : Отчет о НИР (заключ.) // КубГУ; Руководитель В.А.Лебедев. Отв. исполнитель Ю.М.Чуев. .№ ГР 0189Э086340, ИН 02910016950. - Краснодар, 1990. 46 с.

157. Н.В.Старостин. Новые аспекты в теории кристаллического поля применительно к редкоземельным активаторам. В кн.: Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. Под ред. А.А.Каминского. М.: Наука, 1986. С.62-83.

158. А.А.Каминский, Б.В.Миль, С.Э.Саркисов. Кристаллохимия, оптика и спектроскопия лазерных кристаллов со структурой Са-галлогерманата. В кн.: Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. Под ред. А.А.Каминского. М.: Наука, 1986. С. 197-234.

159. М.И.Гайдук, В.Ф.Золин, Л.С.Гайгерова. Спектры люминесценции европия. М.: Наука, 1974. 195 с.

160. В.А.Лебедев, В.Ф.Писаренко, Ю.М.Чуев. Спектрально-люминесцентные исследования новых нелинейных кристаллов на основе Се8с3(ВОз)4(ЦСБ) с неодимом. Международная'конференция по люминесценции. 22-24 ноября 1994 г. Тезисы. III. М.: ФИАН, 1994. С.213.

161. В.В.Осико, А.М.Прохоров, И.А.Щербаков. Активные среды твердотельных лазеров. Известия АН СССР. Сер. физическая. 1980. Т.44. №8. С. 16981715.

162. Е.В.Жариков, В.В.Осико, А.М.Прохоров, И.А.Щербаков. Кристаллы редкоземельных галлиевых гранатов с хромом как активные среды твердотельных лазеров. Известия АН СССР. Сер. физическая. 1981. Т.48. №7. С.1330-1342.

163. V.A.Smirnov, I.A.Shcherbakov. Rare-earth scandium chromium garnets as active media for solid-state lasers. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1988. Vol.QE-24. No.6. P.949-959.

164. Н.В.Карлов. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988. 335 с.

165. И.Я.Герловин, Н.А.Толстой Вероятности, переходов из состояния 4Т2 в рубине. Спектроскопия кристаллов. М.: Наука, 1975. С.353-356.

166. B.Struve, G.Huber, V.V.Laptev, I.A.Scherbakov. E.V.Zharikov. Tunable room-temperature CW laser action in Cr3+:GdScGa-garnet. // J. Appl. Phys. 1983. B30. P. 117-120.

167. J.C.Walling, H.P.Jenssen, R.C.Morris, E.W.O'Dell, O.G.Peterson. Tunable laser performance In BeAl204:Cr. Opt. Lett. 1979. Vol.4. P. 182-183.

168. N.P.Barnes, D.K.Remellns, D.J.Gettmy, M.R.Kokta. Cr:YSAG A tunable near-infrared laser materials. Proc. of the OS A topical meeting, rippling River Resort, Zigzag, Oregon, June 4-6, 1986. В.: Springer, 1986. P.136-144.

169. S.T.Lai, B.H.T.Chai, M.Long, M.D.Shlnn, J.A.Caird, J.E.Marion, P.R.Staver. A ScBO:Cr laser. Proc. of the OSA topical meeting, rippling River Resort, Zigzag, Oregon, June 4-6, 1986. В.: Springer, 1986. P. 145-150.

170. H.P.Jenssen, S.T.Iai. Tunable-laser characteristics and spectroscopic properties of SrAlF5Cr. J. Opt. Soc. Amer. 1986. Vol.3. P.115-118.

171. U.Branch, U.Durr. Room temperature operation of the vibronic KZnF3:Cr3+ laser. Opt. Lett. 1984. Vol.9, p.441-442.

172. А.Е.Кимаев, М.В.Коршик, М.Г.Лифшиц, Б.И.Минков, Я.И.Мишкель,

173. A.А.Тарасов. Лазерные характеристики кристаллов форстерита Mg2Si04-Cr. Оптика и спектроскопия. 1991. Т.70. JIB. С.711-712.

174. Е.В.Пестрякова, В.В.Петров, В.И.Трунов, А.М.Алимпиев. Перестраиваемый твердотельный лазер на ионах Сг в кристалле ВеА1204. Оптика лазеров: Тез. докл. (часть 1), июнь 21-25, 1993. Спб., 1993. С.69.

175. Е.В.Жариков, С.В.Лаврищев, В.В.Лаптев, В.Г.Остроумов, З.С.Саидов,

176. B.А.Смирнов, И.А.Щербаков. Новые возможности Сг как активатора рабочих сред твердотельных лазеров. Квантовая электроника. 1984.Т. 11.487-492.

177. S.A.Pain, L.L.Chase, L.K.Smith, W.L.Kway, H.W.Newkirk, J.Appl.Phys., 66(3),1051,(1989).

178. S. T. Lai J.Opt.Soc.Am. B4, 1286 (1987),

179. S.T.Lai, B.T.Chai, M.Long, R.C.Morris, IEEE J.Quanium Electron., v. QE-22, 1931 (1982).

180. V.A.Lebedev, V.F.Pisarenko, Yu.M.Chuev, Izvestia Ran, ser.physicheskaya V.59, ,21 (1995)

181. V.A.Lebedev, V.F.Pisarenko, Yu.M.Chuev, V.Vzhorin, A.A.Perfilin, A.V.Shestakov. Optics and photonics series, [e-mail] eds. v.l (1996), 460;

182. V.A.Lebedev, V.F.Pisarenko, Yu.M.Chuev ,"Polyfunctional single crystal material for laser", Russian patent pending 94000649/25 from 11.01.94 Official bulletin of Russian Committee on patents and trade signs. V. 26,117(1995)

183. V.V.Laptev, Abstracts of papers, Vses. konf. po rostu kristallov (VII All Union Conf. on Crystal Growth), Moskow, 1998, v.3, p.262

184. V.B.Rybakov, G.M.Kuz'micheva, B.V.Mukhin at al. Russian Journal of Inorganic Chemistry, Vol. 42, (1), 5 (1997)

185. M.Lax, J.Chem. Physics, 20,1752,(1952).

186. P.F.Moulton, J.Opt.Soc.Am. B3, 125 (1986)

187. D.E. McCumber, Phys. Rev., 134, A2, A299 (1964)

188. S.Sugano, Y.Tanabe, H.Kamimura, Multiplets of transition metal ions in crystals, Academic, New York, 1970, p. 296

189. P.T.Kenyon, L.Andrews, B.McCullum, and A.Lepincki, IEEE J.Quantum Electron.QE-18,1189 (1982).

190. L.J.Andrews, A.Lepincki, B.C.McCullum, C.J. Guinta, Bartram, J.F.Dolan. Phys.Rev. B34, 2735 (1986)

191. N.F.Mott.Proc.R.Soc.London,Ser.A167, 384 (1938)

192. M. Stadler, M.Bass, B.H.T. Chai. J.Opt.Soc.Am.B, 9, 2271 (1992).

193. Snitzer E., Woodcock R. Yb3+-Er3+ Glass Laser. Applied Physics Letters, 6, №3, 1 February 1965, p.45-46

194. Алексеев H.E., Гапонцев В.П., Жаботинский M.E., Кравченко В.Б., Рудницкий Ю.П. Лазерные фосфатные стёкла. Под ред. Жаботинского М.Е. М.: Наука, 1980, с.284

195. Каминский А.А., Антипенко Б.М. Многоуровневые функциональные схемы кристаллических лазеров. М.: Наука, 1989, 270 стр.

196. Lebedev V.A., Pisarenko V.F., Chuev Yu.M., Perfilin A.A., Avane-sov A.G., Zhorin V.V., Okhrimchuk A.G., Shestakov A.V., Study of energy transferfrom Yb3+ to Er3+ in rare-earth silicates and borates, Journal of Luminescence, 72-74, 1997, p.942-944

197. Контаг К., Каршевский М., Стивен К., Гисен А., Хюгель Г. Теоретическое моделирование и экспериментальное исследование YAG:Yb лазера на тонком диске с диодной накачкой. Квантовая электроника, 28, №2, 1999, с. 139146

198. Yang Moon Yu, Chizhikov V. at al. Ce,Er,Yb:YCa40(B03)3 crystals. Conf. of Crystal Growth. Japan. 2001. P301-304.

199. Koechner W. Solid-state laser engineering. Berlin, Heidelberg, N.Y., Ldn, Paris, Tokyo, Springer-Verlag, 1976, 1988, 1991

200. Jweber M. (Ed.). Handbook of laser science and technology. Boca Raton, Ann Arbor, Boston, CRC Press, 1991, suppl. 1

201. Каминский A.A., Багаев C.H., Ли Л., Кузнецов Ф.А., Павлюк А.А. Новые кристаллические лазеры одномикронного диапазона длин волн. Квантовая электроника, 23, №1, 1996, с.3-4

202. Payne S.A., Smith L.K., DeLoach L.D., Kway W.L., Tassano J.B., Krupke W.F. Laser, Optical and Termomechanical Properties of Yb-doped Fluorapatite. IEEE Journal of Quantum Electronics, 30, №1, 1994, p. 170-179

203. Fan T.Y. Heat Generation in Nd:YAG and Yb:YAG. IEEE Journal of Quantum Electronics, 29, №6, 1993, p.1457-1459

204. Steven С., Larionov M., Giesen A., Contag K. Yb:YAG thin disk laser ti lkW output power. Advanced Solid State Lasers 2000 Technical Digest, paper V1A5

205. Johnson L.F., Geusic J.E., Van Uitert L.G., Applied Physics. Letters, 7, 5, p.127

206. Robinson M., Asawa C.K. Journal of Applied Physics, 38, 1967, p.4495 Багдасаров X.C., Богомолова Г.А., Вылегжанин Д.Н. и др. ДАН СССР, , 1974, с. 1247

207. Богомолова Г.А., Вылегжанин Д.Н., Каминский А.А. ЖЭТФ, 69, 1975,Ю

208. Moulton P. Paramagnetic ion lasers. Handbook of Laser Science and imology. M.J.Weber, Ed. Boca Raton, FL: CRC, 1983, p.211

209. Choi H.K., Wang C.A., InGaAs/AlGaAs strained single quantum well di-lasers with extremely low threshold current density and high efficiency. Applied >ics Letters, 57, 1990, p.321-323

210. Takeshida Т., Okayasu M., Uehara S., High-power operation in 0.98 p.m iied-layer InAsGa-GaAs single-quantum-well ridge waveguide lasers. IEEE onics Technology Letters, 2, 1990, p.849-851

211. Marshall C.D., Smith L.K., Beach R.J., Emanuel M.A., Shaffers K.I., Skidmore J., Payne S.A., Chai B.H.T. Diode-Pumped Ytterbium-Doped Sr5(P04)3F Laser Performance. IEEE Journal of Quantum Electronics, 32, №4, 1996, p.650

212. Shaffers K.I., DeLoach L.D., Payne S.A. Crystal Growth, Frequency Doubling, and Infrared Laser Performance of Yb3+: BaCaB03F. IEEE Journal of Quantum Electronics, 32, №5, 1996, p.741-748

213. Bayramian A .J., Marshall C.D., Schaffers K.I., Payne S.A. Characterizaq Ition of Yb :Sr5.xBax(P04)3F Crystals for Diode-Pumped Lasers. IEEE Journal of Quantum Electronics, 35, №4, 1999, p.665-674

214. Zhang H., Meng X., Wang P., Zhu L., Liu X., Cheng R., Daves J., Dek-ker P., Zhang S., Sun L. Slope efficiency of up to 73% for Yb:Ca4Y0(B03)3 crystal laser pumped by a laser diode. Applied Physics В 68, 1999, p. 1147-1149

215. Каминский A.A., Федоров E.A. Стимулироваваное излучение Y3Al50i2:Yb3+ при 300 К с ламповой накачкой. Квантовая Электроника, 20, №1, 1993, с.5

216. Allen R., Esterowitz L., Fan T.Y., in Proceedings of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society 1994 7-th Annual Meeting (Institute of Electrical and Electronics Engineers), New York, 1994, p.421

217. Brauch U., Giesen A., Karszewski M., Stewen Chr., Voss A. Multiwatt diode-pumped Yb:YAG thin disk laser continuously tunable between 1018 and 1053 nm, Optics Letters, 20, №7, 1995, p.713-715

218. Chai B.H.T., Hammons D.A., Eichenholz J.M, Ye Q., Jang W.K., Shah L., Luntz G.M., Richardson M., Qiu H., Advanced Solid State Lasers 1998 Techical Digest, p. 11-12

219. Wegh R.T., Meijerink A., Cooperative luminescence of ytterbium(III) in La203, Chemical Physics Letters, 246, 1995, p.495-498

220. Lebedev V.A., Voroshilov I.V., Gavrilenko A.N., Ignatiev B.V. Kinetic and spectroscopic investigations of Yb:YCa40(B03)3 (Yb:YCOB) single crystals. Optical Materials, 14, № 2, 2000, p. 171-173

221. V.A. Lebedev, V.F. Pisarenko, N.V. Selina, A.A. Perfilin, M.G. Brik. Optical Materials, 14, 121-126 (2000).

222. D.A.Hammonds, J.M.Eichenholz, Q.Ye, B.H.T.Chai, L.Shah, R.E.Peale, M.Rechardson, H.Qiu, Opt. Commun. 156,327 (1998)

223. E. Cantelar, J.A. Sanz-Garcmba, F. CussoH. Journal of Crystal Growth 205 (1999) 196-201. Growth of LiNb03 co-doped with Er3/Yb3

224. D.A.Bryan, R.Gerson, H.E.Tomaschke, Appl. Phys.Lett., 44, 847 (1984)

225. E.Montoya, J.A.Sanz-Garsia, J.Capmani, L.E.Bausa, A.Diening, T.Keller, G.Huber. J. of Appl. Phys., 87, 4056 (2000)

226. A. Lupeif, V. Lupeif, C. Presuraf, V. N. Enakit and A. Petrarut. J. Phys.: Condens. Matter 11 (1999) 3769-3778. Electron-phonon coupling effects on Yb3+ spectra in several laser crystals.

227. Voroshilov I.V., Lebedev V.A., Gavrilenko A.N., Ignatiev B.V., Isaev V.A., Shestakov A.V. Study of Yb3+ Yb3+ and Yb3+ - Ce3+ energy transfer in Yb,Ce:CaGd4Si30i3 (Yb,Ce:CGS) crystals. Journal of Physics:Condensed Matter, 12, № 12,2000, pp.L211-L215

228. Ворошилов И.В., Лебедев В.А. Монокристаллический лазерный материал на основе окси-силикатов редкоземельных элементов с иттербием. Заявка на изобретение РФ №99115061/12 (016122), дата приоритета 13.07.99. (положит. реш. форм, экспертизы 11.08.99)

229. T.Y. Fan, J. Quantum Electron., 29, 1993, p.1457-1459о .

230. Феофилов П.П. О спектрах поглощения и люминесценции ионов Се . Оптика и спектроскопия, 6, 1959,с.234-236

231. Voroshilov I.V., • < Lebedev V.A., Ignatiev В.V., Gavrilenko A.N., Isaev V.A., Pisarenko V.F. Optical properties of CaGd4Si30i3 (CGS) crystals with Er3+ used as 1.5 \xm laser material. Journal of Physics:Condensed Matter, 12, №18, 2000, p.L287-L292

232. Simondi-Teisseire В., Viana В., Lejus A.M., Vivien D. Optical investigation of Er:Ca2A12Si07 and Yb:Ca2Al2Si07 for laser applications in the near infrared. Physica Status Solidi (a), 155, 1996, p.249-262

233. Schweizer Т., Jensen Т., Heumann E., Huber G. Spectroscopic properties and diode pumped 1.6 pm laser performance in Yb-codoped Er:Y3A15012 and Er:Y2Si05. Optics Communications, 118, 1995, p.557-561

234. Басиев T.T., Джеорджеску Ш., Жеков В.И., Лупей В., Мурина Т.М., Прохоров A.M., Студеникин М.И. Особенности концентрационного тушения люминесценции с уровня 4S3/2 иона ЕгЗ+ в кристалле (Yl-xErx)3A1205. Квантовая электроника, 15, №9, 1988, с. 1800-1801

235. Басиев Т.Т., Воронько Ю.К., Осико В.В., Прохоров A.M., Щербаков И.А. Экспериментальное наблюдение "пленения возбуждений" в системе сильно взаимодействующих частиц. Журнал экспериментальной и теоретической физики, 70, №4, 1976, с.1225-1233