Синтез и исследование спектрально-люминесцентных и лазерных свойств кристаллов алюмината иттрия и ионами эрбия для лазеров спектрального диапазона 1,6 мкм

Abstract

Объектом исследования является кристалл алюмината иттрия, легированный ионами эрбия. Цель НИР – исследование спектроскопических и генерационных свойств кристаллов алюмината иттрия с ионами эрбия как активных сред лазеров, излучающих в условно безопасной для глаз спектральной области около 1.6 мкм. В ходе выполнения работы определены основные спектроскопические характеристики кристалла Er:YAP. Зарегистрированы спектры поглощения в спектральной области 1400-1650 нм. Выполнен расчет спектров 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 спектроскопических величин. Проведено макетирование лазера на основе кристалла Er:YAP в условиях резонансной накачки в области 1.5 мкм. Максимальная выходная мощность лазера 80 мВт получена на длине волны 1615 нм при дифференциальной эффективности по поглощенной мощности накачки 32%.