Дисертация
  • формат pdf
  • размер 17,44 МБ
  • добавлен 02 октября 2014 г.
Ляпин А.А. Спектрально-люминесцентные свойства монокристаллов и керамики CaF2: Tm, CaF2: Ho и их применение в лазерной физике
Саранск, 2014, 142 с.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.
01.04.07 – физика конденсированного состояния
В соответствии с этим, целью настоящей диссертационной работы
являлось: исследование монокристаллов и спектрально-люминесцентных керамики
CaF2:Tm, CaF2:Ho для характеристик создания на монокристаллах и керамике CaF2:Tm двухмикронных твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой и использования монокристаллов и керамики CaF2:Ho в качестве визуализаторов двухмикронного лазерного излучения. Для достижения поставленной цели в данной работе решались
следующие задачи:.
- исследование и сравнительный анализ спектрально-люминесцентных характеристик монокристаллов и керамики СаF2:Tm;
- проведение генерационного эксперимента на монокристаллах и
керамике СаF2:Tm в условиях полупроводниковой накачки;
- исследование механизмов антистоксовой люминесценции с
уровней 5F3, 5S2(5F4), 5F5, 5I4, 5I5, 5I6 ионов Ho3+ при возбуждении на уровень 5I7
этих ионов в монокристаллах и керамике CaF2:Ho;
- оценка энергетической эффективности преобразования кристаллами и керамикой CaF2:Ho излучения в двухмикронном диапазоне спектра в излучение видимого диапазона (область спектра 620-680 нм);
- исследование возможности создания визуализаторов двухмикронного лазерного излучения на основе материалов CaF2:Ho.
- Так как важными характеристиками лазерного материала являются его
механические и тепловые характеристики, в работе были измерены
механические (коэффициент (микротвердость, термического вязкость расширения, разрушения), теплоемкость), тепловые оптические константы для монокристаллов и керамики CaF2:Tm и выполнен их сравнительный анализ.
Научная новизна
Впервые исследованы спектрально-люминесцентные характеристики керамики CaF2:Tm, полученной методом горячей пластической деформации, и выполнен их сравнительный анализ с аналогичными характеристиками для монокристаллов соответствующего состава.
На монокристаллах и керамике CaF2:Tm впервые получена лазерная генерация на переходе 3F4→3H6 ионов Tm3+ (λген=1890 нм и λген=1900 нм) в условиях полупроводниковой накачки на уровень 3H4 ионов Tm3+.
Проведены исследования механизма возникновения антистоксовой люминесценции с уровней 5S2(5F4), 5F5, 5I4, 5I6 ионов Ho3+при возбуждении на уровень 5I7 этих ионов для монокристаллов и керамики CaF2:Ho. Предложен визуализатор излучения в ИК-диапазоне спектра (1800-2150 нм) на основе материалов CaF2:Ho.