КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ
description
Transcript of КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ
![Page 1: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/1.jpg)
КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ
![Page 2: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/3.jpg)
Содержание
Соединения типа Al2O3 – Y2O3
Рубин Гранат
Кристаллы фторидов Александрит Корунд с титаном Кристаллы для проходной оптики Нелинейно-оптические кристаллы Активные среды полупроводниковых лазеров Методы получения кристаллов
![Page 4: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/4.jpg)
Соединения типа Al2O3 – Y2O3
Впервые лазерное излучение было
получено с помощью кристалла рубина:
Al2O3:Cr3+
Твердость:9
Метод получения
![Page 5: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/5.jpg)
Соединения типа Al2O3 – Y2O3
Иттрий-алюминиевый гранат:
Y3Al5O12
Легирующие примеси:
Nd, Cr
Твердость 8,5
Лазерные среды на гранатах
Методы получения
![Page 6: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/6.jpg)
Лазерные среды на гранатах
Галий-гадолиниевый
Лантан-лютециевый
Гадолиний-скандий-алюминиевый
Иттрий-галиевый
Иттрий-скандий-галиевый
Гадолиний-скандий-галиевый
Гранат
![Page 7: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/7.jpg)
Al2O3 – Y2O3 (гранат)
![Page 8: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/8.jpg)
Кристаллы фторидов
Среды для лазеров, работающих в ИК-
области и УФ-области
Область прозрачности простирается от 0,2 мкм
до 8,0 мкм
Метод получения
![Page 9: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/9.jpg)
Среды для лазеров, работающих в ИК-области и УФ-области
ЛИСАФLiSrAlF6
ЛИКАФLiCaAlF6
ИЛФYLiF4
Кристаллы фторидов
![Page 10: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/10.jpg)
Александрит
Разновидность хризоберилла:
BeAl2O4,
Cr замещает ионы Al.
Выращиваются методом Чохральского.
Теплопроводность в 1,5 раза выше, чем у ИАГ.
Перспективны для создания мощных
непрерывных лазеров.
![Page 11: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/11.jpg)
Корунд с титаном
Выращивается методами Чохральского и
Вернейля в защитной среде.
Высокие теплопроводность и твердость позволяют
получать высокие мощности излучения.
![Page 12: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/12.jpg)
Кристаллы для проходной оптики
Используются в проходной оптике (окна, призмы, линзы) мощных ИК-лазеров. Обладают
высокой оптической прочностью
![Page 13: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/13.jpg)
Нелинейно-оптические кристаллы
Позволяют управлять лазерным лучом
(менять интенсивность света, направление луча, поляризации).
Наиболее часто применяемые
нелинейно-оптические кристаллы.
![Page 14: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/14.jpg)
Наиболее часто применяемые нелинейно-оптические кристаллы
Ниобат литияLiNbO3
Ниобатбария-натрия
ТитанилфосфатKTP
Танталат литияLiTaO3
Ниобатбария-стронция
ДигидрофосфатKDP
Нелинейно-оптические кристаллы
![Page 15: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/15.jpg)
Активные среды полупроводниковых лазеров
Полупроводники типа AIIBVI AIIIBV. Например CdS,
GaAs, InAs, PbS. Получают методом
Чохральского. Легирующими
примесями являются Zn, Cd, Mg, акцепторы электронов Sn, Te, Se,
S, доноры.
![Page 16: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/16.jpg)
Методы получения лазерных кристаллов
Метод ВернейляМетод ЧохральскогоМетод Стокбаргера Метод охлаждения растворов
![Page 17: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/17.jpg)
Метод ВернейляВещество в виде порошка сыплется из бункера через газовую горелку и попадает
на верхний оплавленный торец медленно опускающейся
монокристаллической затравки, Пролетая через кислородно-водородное пламя, частицы шихты
оплавляются и попадают в тонкую пленку расплава. Так
как затравка медленно опускается, то пленка
расплава кристаллизуется с заданной скоростью,
постоянно пополняясь сверху.
![Page 18: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/18.jpg)
Метод Чохральского
Кристалл медленно вытягивается из
расплава, плавление с
помощью высокочастотного
нагрева. Позволяет получать
бездислокационные кристаллы
![Page 19: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/19.jpg)
Метод Стокбаргера
Контейнер с веществом
перемещается через зону плавления.
Используется омический нагрев.
![Page 20: КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/56813b76550346895da4869f/html5/thumbnails/20.jpg)
Метод охлаждения растворов
Вверху кристаллизатора помещается исходное
вещество для растворения.
Насыщенный раствор проникает в
кристаллизатор и опускается вниз. Внутри
кристаллизатора создается перепад
температур.