Материал: Многоуровневые функциональные схемы кристаллических лазеров

1.2.Каналы генерации стимулированного излучения лазерных активированных диэлектрических кристаллов

Двух- и трехвалентные Ln-ионы генерируют уже на волнах 63 каналов 4f — 4/ и четырех 5d — 4/, причем многие из них это свойство проявляют при 300 К и с использованием техники ламповой накачки. Все известные межмультиплетные лазерные переходы диэлектрических кристаллов перечислены в табл. 1.10. Рис. 1.6 и 1.7 дополняют эти сведения, показывая в отдельности спектрально-лазерные возможности фтор- и кислородсодержащих соединений. В ближайшие годы можно также ожидать возбуждения генерации СИ у ионов постпереходных металлов. Эффект СИ в отсутствие резонатора (это излучение нельзя считать лазерным) 3 наблюдался у ионов Rh2+ во фториде RbCaF3 [101], проводятся активные исследования с ионами Bi3+ [102, 226, 227] и Си+ [103].

Интересными и поучительными являются обстоятельства, при которых были открыты или которые привели к открытию каждого конкретного лазер­ ного канала активаторных ионов. Здесь невозможно провести их детальное рассмотрение, поскольку оно невольно затронет и многие вопросы, не отно­

созданием первого лазера, и уделено достаточное внимание результатам изу­ чения люминесцентных характеристик 7?-линий рубина, на которых (канал 2Е —*■ 4Л2) и было получено первое лазерное излучение.

В нашем кратком обзоре генерационных каналов активиторов из-за ограни­ ченного объема книги мы остановимся только на тех фактах, в максимальной мере раскрывающих особенности разработанных к настоящему времени функ­ циональных схем кристаллических лазеров, свойства и возможности которых будут рассмотрены в специальных разделах монографии.

Прежде чем переходить к 4/ — 4/ и 5d — 4/ лазерным каналам Ln-актп- ваторов, здесь хотелось бы подчеркнуть, что даже самый многочисленный из них ряд (4/ — 4/) является лишь малой толикой тех возможностей, которыми обладают Ьп^-ионы (по данным [105] число таких межмультнплетных пере­ ходов составляет 192 177). К сожалению, в силу ряда объективных факторов, обусловленных физическими характеристиками диэлектрических кристаллов и спектроскопическими свойствами самих активаторов, а также учитывая тех­ нические возможности современных, развивающихся п мыслимых методов создания инверсной заселенности между штарковскими уровнями Ьп3+-ионов, можно надеяться только на частичную реализацию этого потенциала. До на­ стоящего времени мы ежегодно узнавали в среднем о двух новых лазерных каналах. И в ближайшие годы трудно рассчитывать на более высокие темпы этого поиска. Дело в том, что в физике лазерных кристаллов эти исследования относятся к числу самых сложных, требующих громадного объема спектро­ скопических и других измерений, а в некоторых случаях и серьезных усилий

вфизикохимии и технологии повых кристаллов.

Втабл. 1.11 приведены некоторые основные спектроскопические свойства каналов СИ, составленные по результатам изучения известных лазерных крис­ таллов. Эти сведения нам будут полезны при рассмотрении особенностей каж­ дого конкретного генерационного межмультиплетного перехода. Здесь для удобства будем придерживаться уже традиционной системы [75, 80, 106, 107],

Таблица 1.10. Спектральные диапазоны лазерного излучения и каналы генерации ионов лантаноидов, актинидов и группы железа в диэлектрических кристаллах

£

с*

СЛ