них переходів:. Спектр розсіювання содержітіндівідуальний для даної речовини набір комбінаційних ліній (сателітів), розташованих симетрично щодо збудливою лінії. Інтенсивності ліній, зміщених в інфрачервону сторону спектра більше, ніж у відповідних ліній, зміщених в ультрафіолетову область () [23]. Основними параметрами, що характеризують лінії спектрів комбінаційного розсіювання, є:
Частота. Вона дорівнює частоті одного з коливань в середовищі і визначає положення лінії-сателіта в спектрі по відношенню до збудливою лінії.
Ширина лінії - відстань між точками контуру лінії на висоті, рівній половині інтенсивності.
Інтенсивність лінії. Вона показує ефективність комбінаційного розсіювання при даному коливальному процесі.
У процесі комбінаційного розсіювання в кристалах беруть участь фотони і фонони. На них відбувається непружне розсіювання. При цьому існує стоксово розсіювання (фонони народжуються) і антистоксових (фонони зникають).
Спонтанне комбінаційне розсіювання (СКР) некогерентно і в більшості випадків досить слабо (квантовий вихід цього двухфотонного процесу становить 10-10%). Але якщо використовується збудливу випромінювання досить інтенсивно (наприклад, випромінювання твердотільних лазерів з гігантським імпульсом), то відбувається явище, споріднене звичайному стимульованого випромінювання (вимушене комбінаційне розсіювання). При потужності накачування 10-100 МВт/см2 інтенсивність комбінаційного розсіювання експоненціально зростає і може досягати 50-80% [20].
Нелінійність явища полягає в тому, що інтенсивність випромінювання перших стоксову компоненти, що проходить через шар активного середовища, зростає на величину, пропорційну інтенсивності падаючого випромінювання і своєї власної інтенсивності. У міру посилення випромінювання перших стоксову компоненти починає грати роль падаючого випромінювання і збуджує другий стоксову компоненту. Потім збуджується третя, і так далі. Інтенсивність вихідного випромінювання відповідно падає. Кристали, що володіють цим ефектом, можуть використовуватися в ВКР-лазерах для отримання лазерного випромінювання в нових спектральних діапазонах.
Досліджено параметри ВКР-перетворення лазерного випромінювання в кристалах молибдатов і вольфраматів двовалентних металів [21]. Показано, що кристал CaWО4 володіє несиметричним спектром ВКР-активної моди, що свідчить про наявність двох близько розташованих спектральних ліній з частотним зрушенням близько 0.8 см - 1. Несиметричність форми високочастотної лінії в спектрах СКР не пов'язана з умовами синтезу, оскільки вона спостерігалася як в монокристалах , вирощених з розплаву з температурою плавлення 1580 ° С, так і в полікристалах, синтезованих при 1100 ° С.
Значне неоднорідне ушіреніе ВКР-активної моди в CaWО4 зумовлює зменшення величини пікового перерізи розсіяння і, як наслідок, зниження коефіцієнта ВКР-підсилення. Цей недолік невластивий іншим Вольфрамат - SrWО4 і BaWО4. Положення максимуму лінії КР незначно зміщується в область більших частотних зрушень [21]. При приблизно однаковому значенні інтегрального перерізи розсіяння (47% по відношенню до інтегрального перерізу розсіювання алмазу) в кристалах CaWО4 і BaWО4 в останньому за рахунок чотирикратного звуження лінії (1.6 см - 1) спостерігається відповідно чотириразове збільшення пікового перерізи розсіяння (до 64%), яке порівнянно з піковим перетином найбільш інтенсивної лінії в спектрі КР в широко поширеному ВКР-активному кристалі Ва (МОЗ) 2 (63%). Значення пікового перерізи розсіяння в SrWО4 становить 30%; це нижче, ніж в нітраті барію, але трохи вище відповідної величини для ВКР-активних ліній в кристалі KGd (WO4) 2 і показує, що SrWО4 також може бути перспективним матеріалом для ВКР-лазерів. Основні характеристики комбінаційного розсіювання в кристалах вольфраматів і молибдатов представлені в таблиці 3 [14].
Таблиця 3 - Порівняльні характеристики комбінаційного розсіювання в деяких кристалах
З таблиці 3 видно, що найбільшим коефіцієнтом ВКР-підсилення зі вольфраматів і молибдатов двовалентних металів володіє вольфрамат барію. В ефективності посилення він програє нітрату барію, але, на відміну від нього, негигроскопичен, що істотно полегшує використання активних елементів. Показано, що поряд з високим піковим перетином розсіювання, близьким до перетину Ba (NO3) 2, BaWО4 володіє також високим інтегральним перетином розсіювання, характерним для інших кристалів вольфраматів. Таким чином, з досліджених монокристалів BaWО4 є найбільш ефективним нелінійним твердотілим матеріалом для ВКР.
Монокристали молибдатов і вольфраматів лужноземельних металів прозорі в області спектра 0.3 - 5.4 мкм [22], [24] (малюнок 19), лише в області 4 мкм мається пік поглинання. Шир...
