Разработка активных сред для твердотельных и волоконных лазеров на область спектра 2 мкм на основе оксифторидных стекломатериалов, в том числе с нанокристаллическими образованиями, активированных ионами редкоземельных ионов

Abstract

Объектом исследования являются оксифторидные стекла с ионами тулия и гольмия и прозрачные стеклокерамические материалы на их основе. Цель работы – изучение спектроскопических характеристик оксифторидных стекол с ионами тулия и гольмия, и прозрачных стеклокерамических материалов на их основе. В результате выполнения НИР установлено, что квадруполь-квадрупольное взаимодействие между ионами тулия доминирует в донор-акцепторном переносе энергии. Предложен новый подход с использованием стационарных спектров люминесценции на переходах 3H4→3F4 и 3F4→3H6 к расчету эффективности накачки верхнего лазерного уровня 3F4 при возбуждении уровня 3H4. На основе скоростных уравнений был предложен новый способ нахождения вероятностей донорно-акцепторной передачи энергии DAW и ап-конверсии UPW. Установлено, что при вторичной термообработке оксифторидных стекол вблизи температуры стеклования в них образуется кристаллическая фаза. Предложен новый спектроскопический метод определения доли ионов тулия и гольмия, вошедших в кристаллическую и стеклянную фазы в результате вторичной термообработки. Установлены спектроскопические особенности вхождения ионов тулия и гольмия в кристалличекую фазу PbF2. Полученные результаты обладают высокой степенью научной новизны и представляет интерес для разработки новых активных сред для твердотельных и волоконных лазеров на спектральный диапазон ≈2 мкм.