Синтез и спектрально-люминесцентные свойства оптической керамики на основе кристаллов редкоземельных полуторных оксидов и алюмо-иттриевого бората, легированных ионами Er3+

Abstract

Объектом исследования является оптическая керамика редкоземельных полуторных оксидов и алюмо-иттриевого бората, легированная трехвалентными ионами Er. Цель НИР – изучение спектрально-люминесцентных свойств оптической керамики редкоземельных полуторных оксидов и алюмо-иттриевого бората, легированных ионами Er3+, как активной среды лазеров, излучающих в спектральной области около 1.6 мкм. В ходе выполнения работы определены основные спектроскопические характеристики оптической керамики полуторных оксидов Er:Y2O3. Зарегистрированы спектры поглощения в спектральной области 1400-1650 нм. Выполнен расчет спектров поперечных сечений поглощения и стимулированного испускания. Измерены кинетики затухания люминесценции, установлен моноэкспоненциальный характер затухания люминесценции и определено время жизни уровня 4I13/2 ионов эрбия. Проведено моделирование работы эрбиевого лазера с резонансной накачкой в рамках системы балансных уравнений при использовании определенных ранее спектроскопических величин. Проведено макетирование лазера на основе оптической керамики Er:Y2O3 в условиях резонансной накачки в области 1.5 мкм. Получен эффект лазерной генерации с высокоотражающим выходным зеркалом. Проведено исследование люминесцентных свойств оптической керамики бората Er,Yb:YAB. Зарегистрирован спектр люминесценции в спектральной области 1.5 мкм. Исследованы кинетики затухания люминесценции, установлен моноэкспоненциальный характер затухания и определено время жизни уровня 4I13/2 ионов эрбия. Определено время жизни уровня 2F5/2 иона Yb3+ оптической керамики бората Er,Yb:YAB, рассчитана эффективность переноса энергии от ионов иттербия на ионы эрбия.