Лазерное вещество

 

Изобретение относится к квантовой электронике и, в частности, к твердотельным лазерам. Цель изобретения - повышение КПД генерации. Вещество способно генерировать при комнатной температуре с высокой частотой повторения импульсов (10 Гц) и КПД 0,6%. Такой результат достигается выбором концентрации ионов Tm из интервала 0,03≅x≅0,04. 1 табл.

Изобретение относится к квантовой электронике и, в частности, к твердотельным лазерам. Цель изобретения повышение КПД лазера в режиме импульсно-периодической генерации. Причиной уменьшения КПД генерации лазера на кристалле иттрий-алюминиевого граната с ионами Cr, Тm, Ho (Y_1-x-yTm_xHo_y)₃(Al_1-zCr_z) ₅O₁₂, где 0,0025≅y≅0,02; 0,01≅z≅0,06, при увеличении частоты следования импульсов является падающая температурная зависимость коэффициента усиления среды. Эта зависимость обусловлена процессом нелинейного тушения рабочего уровня, скорость которого возрастает с температурой и пропорциональна концентрации ионов Tm. С увеличением средней мощности накачки растет температурный перепад в активном элементе, который в кристаллах с концентрацией Tm x > 0,05 приводит к падению коэффициента усиления и КПД генерации. Выбор концентрации Tm из интервала 0,03≅x≅0,04 позволяет при сохранении высокой эффективности преобразования поглощенной энергии в интерсию населенностей снизить скорость нелинейного тушения рабочего уровня и исключить его существенное влияние на температурную зависимость коэффициента усиления среды. В результате температурный перепад в активном элементе при работе в импульсно-периодическом режиме не приводит к падению КПД генерации. В таблице приведены зависимости энергии генерации активных элементов размером 5 х 50 мм различных составов от частоты следования импульсов. Энергия накачки составляет 200 Дж. Из данных таблицы видно, что у кристаллов, отвечающих предложенному составу, не обнаруживается падения энергии генерации с ростом частоты следования импульсов.

Формула изобретения

Лазерное вещество на основе кристалла иттрий-алюминиевого граната, активированного ионами гольмия и сенсибилизированного ионами тулия и хрома, имеющее химическую формулу (Y_1-x-yTm_xHo_y)₃(Al_1-zCr_z)₅O₁₂, где 0,0025≅y≅0,02 и 0,01≅z≅0,06, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД лазера в режиме импульсно-периодической генерации, концентрация ионов тулия взята в интервале 0,03≅x≅0,04.

РИСУНКИ

Рисунок 1