Исследование оптических, волноводных и генерационных характеристик монокристаллических пленок двойных вольфраматов KGd(WO4)2, легированных ионами редкоземельных элементов (Er3+, Ho3+)

Abstract

Объектом исследования являются монокристаллические слои двойных редкоземельных вольфраматов, легированные трехвалентными ионами эрбия и гольмия, и твердотельные лазеры на их основе. Цель работы – изучение спектроскопических и волноводных свойств монокристаллических пленок двойных вольфраматов на основе KGd(WO4)2, легированных ионами редкоземельных элементов (Er3+, Ho3+), полученных методом жидкофазной эпитаксии, создание на их основе компактных твердотельных лазеров и исследование их выходных характеристик. В результате выполнения НИР предложен смешанный состав монокристаллического слоя для согласования параметров кристаллической решетки активного слоя и подложки и увеличения показателя преломления слоя; отработана методика роста монокристаллических слоев методом жидкофазной эпитаксии из раствора-расплава; исследованы спектроскопические и структурные свойства слоев монокристаллов калий-редкоземельных вольфраматов, легированных ионами Er и Ho; проведен расчет модовой структуры излучения в монокристаллическом слое; впервые реализован непрерывный режим генерации лазера на монокристаллическом слое, активированном ионами эрбия, и на эпитаксиальном монокристаллическом слое, активированном ионами гольмия, в волноводном режиме. Полученные результаты обладают высокой степенью научной новизны и представляет интерес для разработки волноводных лазерных систем, излучающих в спектральном диапазоне 1.5-1.6 мкм и 2 мкм, для применений в системах оптической связи и обработки информации.