Введення
Твердотільні лазери, що випромінюють в двухмікронной області спектра, знайшли практичне застосування в медицині, хімії та технології дистанційного зондування, а також в лазерних вимірювальних системах. Лазери на основі кристалів, активованих іонами Tm3 +, становлять особливий інтерес, оскільки при напівпровідникової накачуванні може бути реалізована висока ефективність перетворення випромінювання накачування в лазерне випромінювання. p align="justify"> У даний роботі досліджені спектрально-люмінесцентні характеристики іона тулія в кристалі ортоалюміната ітрію і спостерігалася генерація вимушеного випромінювання кристала YAlO3, активованого туліем. Досить повно досліджені лазерні системи на кристалі Tm: YLF. Перевагою матриці YLiF4 є негативна залежність показника заломлення від температури, що використовується для часткової компенсації теплової лінзи, що виникає під дією накачування. Недоліком є ​​великий час життя іонів Tm3 + на верхньому рівні робочого переходу, внаслідок чого лазер на кристалі Tm: YLF працює в пічковом режимі генерації. Це обмежує чутливість методів лазерної спектроскопії з використанням даної середовища. У кристалі YAlO3 час життя іонів Tm3 + у збудженому стані в кілька разів менше [5], тому є можливість отримання стаціонарного режиму генерації. p align="justify"> Метою даної роботи було створення лазера на кристалі YAlO3 з діодним накачуванням і дослідження генераційних характеристик.
1. Активна середу
.1 Схема накачування Tm3 +
+ відноситься до групи рідкоземельних елементів, оптичні переходи Tm3 + відбуваються в 4f-оболонці. Розподіл електронів в іоні Tm3 + таке: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 2p6 4d10 4f12 5s2 5p6. p align="justify"> Розглянемо схему накачування Tm3 +, що знаходиться в діелектричному кристалі. Після того, як іон Tm3 + отримав квант енергії накачування і перейшов на рівень 3F4, він може опинитися на верхньому лазерному рівні 3H4 в результаті одного з таких процесів:
Безвипромінювальної перехід 3F4? 3H5 і безвипромінювальний перехід 3H5? 3H4
Випромінювальний перехід 3F4? 3H5 і безвипромінювальний перехід 3H5? 3H4
Випромінювальний перехід 3F4? 3H4
Крос-релаксаційний процес: іон Tm3 +, який перейшов з рівня 3F4 на рівень 3H4, може віддати частину своєї енергії сусіднього йону Tm3 +, що знаходиться на основному рівні 3H6, і в результаті обидва іона опиняться на верхньому лазерному рівні 3H4. Цей процес добре працює, якщо концентрація Tm3 + досить висока. p align="justify"> Далі, перехід 3H4? 3H6 іона Tm3 + дає лазерну генерацію. br/>В
Рис.1. Нижні енергетичні рівні Tm3 + в кристалі. Показані перехід накачування, випромінювальні і Безвипромінювальні переходи, крос-релаксаційний процес. br/>
Табл.1. ...
