Генерационные и спектрально-кинетические характеристики лазера на кристалле Fe2+: ZnSe тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)»

□03494522

ГЕНЕРАЦИОННЫЕ И СПЕКТРАЛЬНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕРА НА КРИСТАЛЛЕ Ре^пБе.

01.04.21 - лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

На правах рукописи УДК 621.373.826

Воронов Артём Анатольевич

Долгопрудный - 2009

2 5 Ш? 2070

003494522

Работа выполнена в государственном образовательном учреяодении высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)»

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук

Фролов Михаил Павлович (ФИАН)

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Колеров Андрей Николаевич (МИЭТ)

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Баленко Валерий Геннадиевич (ФГУП ГНЦ «НИОПИК»)

Ведущая организация: Научный центр волоконной оптики

Российской академии наук

Защита состоится «21» апреля 2010 г. в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.156.01 при Московском физико-техническом институте по адресу: 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского физико-технического института.

Автореферат разослан «11» марта 2010 г. Ученый секретарь

диссертационного совета А.С. Батурин

к.ф.-м.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

В настоящее время лазеры нашли широкое применение в промышленности, медицине, телекоммуникациях. Для некоторых приложений используются лазеры на основе активных сред, обладающих широким контуром усиления и позволяющих плавно перестраивать длину волны генерации. В видимой области спектра для этих задач используют лазеры на растворах красителей. Они обладают высоким КПД и большим диапазоном перестройки длины волны. В инфракрасной (ИК) области спектра расположены сильные линии поглощения многих молекул, обусловленные колебательно-вращательными переходами, поэтому применение лазеров с длиной волны генерации в ИК диапазоне позволяет повысить чувствительность методов спектрального анализа и успешно применять такие лазеры в науке и технике, например, для исследования кинетики химических реакций, экологического мониторинга атмосферы, в медицине и т.д. [1]

В последние годы активно ведется поиск и исследование лазерных сред для диапазона 2-5 мкм. Одними из наиболее перспективных кандидатов на эту роль являются кристаллы на основе халькогенидов (ZnS, ZnSe и др.), легированные двухвалентными ионами переходных металлов (Cr, Ni, Fe и др.) [2]. Наиболее исследованным из этой группы является кристалл Cr^iZnSe. При использовании активных элементов лазеров, изготовленных из кристаллов Cr2+:ZnSe, была получена эффективная генерация в непрерывном и импульсном режимах, продемонстрирована возможность перестройки в широком спектральном диапазоне (1.88-3.10 мкм) [3,4]. Кроме того, продемонстрирована генерация в лазерах на кристаллах ZnS, ZnSe, Cdo.e5Mno.i5Te, Cdo.55Mno.45Te, CdSe, легированных ионами С г2* [3, 5], и в кристалле ZnSe, легированном ионами Fe2+ [6, 7]. Последний из перечисленных кристаллов особенно интересен тем, что его область люминесценции смещена в длинноволновую область спектра дальше остальных, на которых была получена генерация. К сожалению, дифференциальный КПД по поглощенной энергии и максимальная энергия генерации Fe2+:ZnSe-na3epa, полученные в работе [6], были небольшими и существенно уступали по величине аналогичным параметрам Cr2+:ZnSe^a3epa. Генерация возникала при охлаждении активного элемента до температур в диапазоне от 15 до 180 К.

Кристалл Fe2+:ZnSe, используемый в работе [6] в качестве активного элемента, был выращен методом Бриджмена. Тем не менее, известно, что

кристаллы, выращенные из паровой фазы, обладают большей оптической однородностью, меньшими потерями и более высокими лазерными характеристиками [8]. Поэтому для получения высоких КПД и максимальной энергии в импульсе перспективно в качестве активного элемента использовать кристалл, полученный из паровой фазы с одновременным легированием ионами Ре2+ в процессе роста. В наших исследованиях лазерных характеристик использовались монокристаллы Ре2+:2пЗе, выращенные из паровой фазы с одновременным легированием по уникальной технологии, разработанной в Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН (ФИАН) [9].

Кристаллы халькогенидов, легированные ионами переходных металлов, обладают широкой полосой поглощения и достаточно большим сечением поглощения для успешного использования в качестве затворов для пассивной модуляции добротности резонаторов лазеров с длиной волны генерации в среднем инфракрасном спектральном диапазоне. Кристалл Ре2+:гпЗе при комнатной температуре может использоваться как затвор в резонаторах лазеров, работающих на длине волны вблизи 3 мкм.

Цель диссертационной работы:

Целью настоящей работы является исследование генерационных и спектральных характеристик лазера на кристалле Ре2+:2пЗе, выращенном из паровой фазы с одновременным легированием, в широком диапазоне температур активного элемента; изучение спектрально-кинетических характеристик этого лазера применительно к задачам метода внутрирезона-торной лазерной спектроскопии и достижение режима модуляции добротности резонатора лазера, излучающего на длине волны вблизи 3 мкм, с использованием в качестве пассивного модулятора добротности насыщающегося поглотителя, изготовленного из кристалла Ре2+:2пБе.

Основные задачи диссертационной работы:

1. Получить наибольшее значение дифференциального КПД для кристалла Ре2+:2пБе и исследовать его зависимость от температуры активного элемента.

2. Получить эффективную (дифференциальный КПД >10%) генерацию при комнатной температуре активного элемента Ре2+:2пЗе-лазера.

3. Получить максимальный диапазон плавной перестройки Ре2+:2пЭе-лазера в дисперсионном резонаторе.

4. Изучить возможность использования кристалла в качестве пассивного затвора для модуляции добротности резонатора лазера, излучающего вблизи длины волны 3 мкм.

5. Получить режим непрерывной генерации Ре2+:2п5е-лазера.

6. Исследовать возможность применения Ре2+:2п5е-лазера в одном из высокочувствительных методов спектрального анализа — методе внут-рирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС).

Научная новизна:

• Впервые измерены лазерные характеристики кристалла Ре2+:2п8е, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием.

• Получен рекордный суммарный диапазон непрерывной перестройки по длине волны генерации в дисперсионном резонаторе для Ре2+:2пЭе-лазера. Длинноволновая граница при температуре активного элемента 295 К составила 5.05 мкм, а коротковолновая — 3.77 мкм (при температуре 85 К).

• Впервые измерено время затухания люминесценции уровня 5Т2 кристалла Ре2+:1пБе при комнатной температуре.

• Впервые кристалл Ре2+:2пЭе был успешно использован в качестве пассивного модулятора добротности резонатора Ег:УА6-лазера.

• Впервые получена генерация на кристалле Ре2+:гпЭе в непрерывном режиме.

• Продемонстрирована возможность использования Ре2+:2п8е-лазера в методе внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС).

Основные положения, выносимые на защиту

1. При использовании в качестве активного элемента лазера монокристалла Ре^пБе, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, по сравнению с активными элементами, изготовленными из кристаллов Ре^пБе, полученных в результате роста из расплава с необходимой лигатурой или роста из паровой фазы нелегированного кристалла гпЭе с последующей диффузией Ре в твердом теле через поверхность, достигаются режимы генерации излучения с более высоким дифференциальным КПД и более широким суммарным диапазоном плавной перестройки длины волны генерации в селективном резонаторе (3.77-4.40 мкм при температуре активного элемента 85 К и 3.95-5.05 мкм при 295 К).

2. Использование кристалла Ре2+:2п8е в качестве просветляющегося поглотителя для модуляции добротности резонатора ЕгУАС-лазера позволяет реализовать режим генерации гигантских импульсов ЕгУАв-лазера и получать гигантские импульсы с энергией 27-30 мДж и длительностью 35 не.

3. Использование в качестве активного элемента лазера монокристалла Ре2+:гпБе, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, позволяет реализовать режим непрерывной генерации излучения Ре2+:2п5е-лазера.

4. Метод внутрирезонаторной лазерной спектроскопии на основе Ре2+:2пБе-лазера обеспечивает чувствительность регистрации слабых линий поглощения не хуже 4*10"7 см"1.

Практическая значимость работы

В настоящей работе были исследованы генерационные и спектрально-кинетические характеристики монокристалла Ре2+:2п5е, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием.

Достигнутые высокие дифференциальная эффективность и диапазон перестройки длины волны генерации позволяют спроектировать и создать эффективный компактный твердотельный лазер, перестраиваемый в широком спектральном диапазоне. Показано, что при накачке длинными импульсами Ре2+:2п8е-лазер обладает дифференциальным КПД не менее 30% вплоть до температуры 220 К, которая может быть достигнута при охлаждении термоэлектрическим элементом. Это позволит существенно снизить затраты на эксплуатацию промышленного образца лазера в случае его создания.

Показано, что кристалл Ре2+:2п5е может бьггь использован в качестве пассивного затвора для модуляции добротности резонатора ЕпУАС-лазера, что позволило получить генерацию излучения в режиме гигантских импульсов малой длительности. ЕгУАв-лазер, генерирующий излучение в режиме гигантских импульсов, может применяться, например, в медицине [1]. Потенциально кристалл Ре2+:2п5е возможно использовать в качестве пассивного модулятора добротности резонаторов других лазеров, излучающих вблизи 3 мкм.

Метод внутрирезонаторной лазерной спектроскопии может быть использован для регистрации слабых линий поглощения в спектральной области генерации Ре2+:гп8е-лазера. Это, в частности, предоставляет возможность измерять малые концентрации веществ, что является актуальным для решения задач экологического мониторинга в окнах прозрачности атмосферы, а также контроля кинетики химических реакций.

В результате работы над диссертацией был создан научно-исследовательский стенд в МФТИ, который может бьггь использован в дальнейшем для исследований свойств других кристаллов халькогенидов,

легированных ионами переходных металлов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием стандартных методик проведения измерений и измерительного оборудования с оценкой и учетом их экспериментальной погрешности.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях и школах:

1. 46 научная конференция МФТИ // 2003, Москва-Долгопрудный, Россия.

2. IX Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике ЛЛФ-2004II2004, Иркутск, Россия.

3. 47 научная конференция МФТИ // 2004, Москва-Долгопрудный, Россия.

4. ICONO/LAT 2005 // 2005, St. Petersburg, Russia.

5. 12-th International Conference on ll-VI Compounds // 2005, Warsaw, Poland.

6. 48 научная конференция МФТИ // 2005, Москва-Долгопрудный, Россия.

7. Демидовская конференция в Москве "Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики"//2006, Москва, Россия.

8. XII Conference on Laser Optics // 2006, St. Petersburg, Russia (2 доклада).

9. XII Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК-2006) // 2006, Москва, Россия.

10. 49 научная конференция МФТИ // 2006, Москва-Долгопрудный, Россия.

11. Шестая международная школа молодых ученых "Физика окружающей среды" // 2007, г. Томск, Россия.

12. XIII Conference on Laser Optics//2008, St. Petersburg, Russia.

13. 51 научная конференция МФТИ//2008, Москва-Долгопрудный, Россия.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 9 статей и один препринт, из них 7 — в ведущих рецензируемых российских научных журналах, а 1 — в зарубежном научном журнале из списка изданий, в которых могут быть опубликованы основные научные результаты диссертации на

соискание ученой степени кандидата наук.

Структура работы

Диссертационная работа состоит из шести глав, введения и заключения. Объём работы составляет 151 страницу. Диссертация содержит 69 рисунков и одну таблицу. Список литературы состоит из 177 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы основные цели исследования, научная новизна и положения, выносимые на защиту. Кроме того, приводится последовательность изложения материала диссертации.

Первая глава представляет собой обзор работ посвященных источникам когерентного излучения в среднем ИК диапазоне; методам выращивания кристаллов халькогенидов, легированных ионами переходных металлов, используемых в качестве активных элементов твердотельных лазеров; методам модуляции добротности резонаторов лазеров и применению этих кристаллов в качестве насыщающихся поглотителей; методам высокочувствительной абсорбционной спектроскопии, в том числе методу внутрирезонаторной лазерной спектроскопии на основе лазеров ИК диапазона спектра.

Для решения разных научных и практических задач используются источники когерентного излучения среднего ИК диапазона спектра с плавно перестраиваемой (изменяемой) длиной волны на основе оптических параметрических генераторов света, волоконных лазеров, диодных лазеров и других твердотельных лазеров [10]. В диссертации приведены достигнутые энергии, мощности, диапазоны плавной перестройки длины волны, а также указаны некоторые особенности их работы. Твердотельные лазеры на основе кристаллов халькогенидов, легированных ионами переходных металлов, обладают высокими дифференциальными эффективностями, мощностями и энергиями генерации, широкими диапазонами плавной перестройки длины волны: Cr^ZnSe (10 Вт, 73%, 1880-3100 нм), Cr2+:ZnS (0.7 Вт, 53%, 2050-2840 нм), Cr^CdSe (импульсно-периодический режим со средней мощностью 815 мВт, 50%, 2.3-2.9 мкм), Fe2+:ZnSe (импульсы с энергией 12 мкДж, 8.2%, 3.98-4.54 мкм при температуре активного элемента Т = 15-180 К и 3.9-4.8 мкм при Т = 295 К). Кристалл Fe2+:ZnSe интересен тем, что его область люминесценции и диапазон перестройки длины вол-

ны генерации сдвинуты в длинноволновую область спектра.

Этот и другие кристаллы халькогенидов, легированные ионами переходных металлов, выращиваются при помощи нескольких методов, например, в результате роста из расплава с необходимой лигатурой или роста из паровой фазы нелегированного кристалла (2пБ, ИпБе, Сс18е, Сс1Те и др.) с последующей диффузией Сг или Ре в твердом теле через поверхность. Тем не менее, известно, что кристаллы, выращенные из паровой фазы, обладают большей оптической однородностью, меньшими потерями и более высокими лазерными характеристиками [8]. Метод выращивания из паровой фазы на монокристаллической затравке с одновременным легированием [9], позволяет выращивать монокристаллы диаметром и толщиной до нескольких сантиметров. Монокристаллы Ре2+:2пЗе с концентрацией ионов Ре2+ до 2.5x1013 см"3, исследуемые в настоящей работе, были изготовлены этим методом.

Активный элемент лазера на кристалле Ре2+:2пЭе по типу схемы энергетических уровней относится к активным элементам на электронно-колебательных переходах. Ионы железа Ре2+ обладают в свободном состоянии конфигурацией 1522з22р63з23р63с16 (504) и при легировании замещают ионы Zn2+ в кристаллической решетке гпБе. Взаимодействие с тет-раэдрическим кристаллическим полем кристалла приводит к частичному снятию вырождения терма 5й и появлению двух энергетических уровней ^Тг и 5Е (см. рис. 1). Учет спин-орбитального взаимодействия первого и второго порядков и электронно-колебательного взаимодействия, обусловленного эффектом Яна-Теллера, приводит к дополнительному снятию вырождения и формированию схемы энергетических уровней, соответствующей активному элементу на электронно-колебательных переходах.

Рис. 1 — Схема энергетических уровней иона Ре2+ в кристалле гпБе [11]

Рис. 2 — Упрощенная схема энергетических уровней иона Ре2+ в кристалле 2п!5е с учетом колебаний [11]

Она подобна схеме лазера на красителе. Ее можно проиллюстрировать с использованием простой модели, схематически изображенной на рис. 2 [11], в которой рассматриваются две кривых потенциальной энергии: для основного уровня и возбужденного уровня в зависимости от смещения ионов решетки относительно их положений равновесия. Считается, что каждый из уровней имеет подуровни, обусловленные колебаниями по конфигурационной координате [11]. Переходы между двумя уровнями (изображены вертикальными стрелками) происходят без изменения конфигурационной координаты (принцип Франка-Кондона). Внутри уровней происходит быстрая колебательная релаксация.

Спектр поглощения и люминесценции кристалла Ре2+:гпЭе, полученный в работе [6], представлен на рис.3. Зависимость времени затухания люминесценции уровня ^"г иона Ре2+ в кристалле гпЭе от температуры представлена на рис. 4 [6].

В конце главы представлен обзор литературы, посвященный затворам, используемым для модуляции добротности резонаторов, и методам высокочувствительной спектроскопии. Кратко приведены основные результаты, полученные в ранее опубликованных работах.

Во второй главе сообщается о характеристиках лазера на кристалле Ре2+:гпЭе при охлаждении активного элемента до температур 85-255 К.

Активный элемент Ре2+:2п8е-лазера был вырезан из монокристалла Ре2+:2пБе, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, с концентрацией ионов Ре2+ равной 1х10"18см"3. Кристалл был размещен на хпадопроводе внутри криостата под углом Брюстера относительно оптической оси резонатора. Его температура могла изменяться от 85 К до

2.4 2.8 .4.2 .1.6 4.0 4.4 4.8 5.2 Длина волны (мкм) Рис. 3 — Спектры поглощения и люминесценции кристалла Ре2+:2п8е [6]

100 150 200 250 300 Температура (К)

Рис. 4 — Зависимость времени затухания люминесценции уровня иона Ре2+ в кристалле гпБе от температуры [6]

комнатной и контролировалась с точностью 3 К с помощью калиброванной термопары, размещенной вблизи активного элемента. Накачка Ре2+:2пБе-лазера осуществлялась под небольшим углом относительно оптической оси резонатора при помощи Ег:УА6-лазера, работающего в режиме свободной генерации, с энергией импульсов 0.75 Дж и длительностью 0.20 мс. Данная установка позволяла измерять энергию излучения накачки падающего на кристалл, энергию излучения накачки, прошедшего через кристалл, и энергию генерации Ре2+:2пЭе-лазера с точностью 10%. При установке в резонатор призмы из СаР2 длина волны генерации плавно перестраивалась за счет поворота заднего зеркала вокруг оси перпендикулярной плоскости дисперсии призмы. Длина волны генерации Ре2+:2пБе-лазера определялась с помощью дифракционного монохроматора, теоретическое разрешение которого было 1 нм.

В результате анализа экспериментальных данных зависимостей выходной энергии Ре2+:гпЗе-лазера от поглощенной энергии накачки при температурах в диапазоне от 85 до 255 К были определены значения дифференциальных КПД лазера по поглощенной энергии при этих температурах (см.рис. 5).

Наибольшее значение дифференциального КПД достигалось при температуре 85 К и составляло 43%, что существенно превышало результат, полученный в работе [6]. Как следует из рис. 5, дифференциальная эффективность лазера по поглощенной энергии накачки монотонно убывает с увеличением температуры, причем в диапазоне температур от 85 К до 220 К рассматриваемая величина изменяется незначительно от 43% до 30%, а при более высоких температурах ее значение существенно уменьшается.

Рис. 5 — Зависимость дифференциально- Рис. 6 — Зависимость энергии генерации го КПД Ре^^пБе-лазера по поглощенной Ре^^пБе-лазера от длины волны в дис-энергии от температуры персионном резонаторе при температуре

активного элемента лазера равной 85 К

Температура 220 К может быть легко достигнута с помощью двухступенчатого термоэлектрического охлаждающего модуля без использования жидкого азота. Был изготовлен криостат с термоэлектрическим охлаждением активного элемента, реализована генерация Ре2+:2п5е-лазера и проведены исследования его характеристик. Оптическая схема установки не изменялась. Дифференциальный КПД по поглощенной энергии накачки составил 30%, при энергии излучения накачки 0.72 Дж была достигнута энергия генерации 0.09 Дж. Измерения показали, что охлаждаемый термоэлектрическим модулем кристалл в режиме генерации пропускал 48% падающей энергии накачки. Это существенно ограничивало дифференциальный КПД лазера по падающей энергии накачки, который составил 14.5%. Чтобы повысить эту величину, излучение накачки, прошедшее через кристалл, с помощью зеркал возвращалось назад в область накачки. Более эффективное использование излучения накачки привело к росту наибольшей выходной энергии лазера с термоэлектрическим охлаждением и позволило довести ее уровень до 0.14 Дж при энергии излучения накачки равной 0.75 Дж. Дифференциальный КПД по падающей энергии составил 21%.

Была измерена область плавной перестройки длины волны генерации Ре2+:гп8е-лазера. В неселективном резонаторе с увеличением температуры от 85 К до 255 К длина волны монотонно увеличивалась от 4.00 мкм до 4.17 мкм. С использованием в качестве дисперсионного элемента призмы из СаР2, размещенной внутри резонатора, при неизменной температуре активного элемента 85 К и фиксированной поглощенной энергии 0.27 Дж была осуществлена плавная перестройка длины волны генерации от 3.77 мкм до 4.40 мкм (см.рис. 6).

В третьей главе рассматриваются перспективы использования кристалла Ре2+:2пЗе в качестве пассивного затвора для модуляции добротности резонатора Ег:УА6-лазера с целью получения режима генерации гигантских импульсов малой длительности.

Кристалл Ре2+:2п5е поглощает излучение на длине волны генерации Ег:УАС, причем для А = 2.94 мкм его сечение поглощения составляет 9.5х10"19 см2, что приблизительно в 35 раз превышает сечение лазерного перехода иона Ег3* в иттрий-алюминиевом гранате. Следовательно, он может быть использован в качестве пассивного затвора для модуляции добротности Ег:УАС-лазера. В настоящей работе с помощью численного моделирования был выполнен предварительный анализ процесса разви-

тия генерации ЕпУАС-лазера с модулированной добротностью резонатора при помощи модифицированного варианта модели из работ [12,13].

Экспериментально реализован режим пассивной модуляции добротности резонатора ЕпУАС-лазера с ламповой накачкой при помощи кристалла Ре2+:гп8е. Пороговая энергия накачки при наличии пассивного затвора в резонаторе составляла 49 Дж. При энергиях накачки 78-84 Дж лазер генерировал одиночные гигантские импульсы длительностью 35 не (удовлетворительно согласуется с длительностью 41 не, полученной в результате численного моделирования) и энергией 27-30 мДж. При энергиях накачки 85-90 Дж лазер генерировал пару близких по энергии гигантских импульсов с общей энергией 60-62 мДж, следовавших друг за другом через 20 мкс.

Четвертая глава посвящена лазерным характеристикам кристалла Ре2+:2п5е при комнатной температуре, достигнутым при накачке с помощью коротких импульсов Ег:УАО-лазера с модулированной добротностью резонатора.

Поскольку в литературе отсутствовали данные о значении времени затухания люминесценции уровня 5Т2 иона Ре2+ в кристаллической решетке гпЭе при комнатной температуре, используя в качестве источника накачки ЕпУАв-лазер с импульсами малой длительности (60 не), было измерено время жизни уровня 5Т2 при температуре 295К. Оно составило 370±25 не.

Вследствие того, что происходит быстрая релаксация населенности верхнего лазерного уровня, для достижения генерации Ре2+:2п8е-лазера при комнатной температуре необходима большая мощность накачки. В качестве источника накачки был ис-

4Г

пользован ЕгУАв-лазер с моду- * ' лированной добротностью резонатора, работающий в режиме импульсов малой длительности (60 не) с энергией до 20 мДж. Методика перестройки длины волны генерации с помощью призмы из СаР2, а также погрешность измерительных приборов приведены в описании содержания второй главы диссертации.

5,9 4,1 4,3 4,5 4,7 4,9 ! Длина волны (мкм)

Рис. 7 — Зависимость энергии генерации Ре2+:гп8е-лазера от длины волны в дисперсионном резонаторе при температуре активного элемента равной 295 К

В результате была получена генерация на кристалле Ре2+:2п8е при комнатной температуре с максимальной энергией 1.4 мДж существенно превышающей ~1 мкДж — результат достигнутый в работе [7]. Дифференциальный КПД по поглощенной энергии составил 17%. В селективном резонаторе с помощью призмы из СаР2 была осуществлена плавная перестройка длины волны генерации в диапазоне Л = 3.95-5.05 мкм (см. рис. 7) с длинноволновой границей превышающей достигнутую в работе [7].

Пятая глава посвящена экспериментальной демонстрации работы Ре^пБе-лазера в режиме непрерывной генерации.

Активный элемент Рег+:2п8е-лазера был вырезан из монокристалла с концентрацией ионов Ре2+ равной ~2.5*1018см"3 и располагался внутри криостата на медном хладопроводе, охлаждаемом жидким азотом. Накачка кристалла Ре2+:2п8е осуществлялась излучением непрерывного Сг^Сс^е-лазера, подробное описание которого можно найти в [14]. (Кристалл Сг^Ссйе — активный элемент лазера также принадлежит классу кристаллов халькогенидов, легированных ионами переходных металлов). Близкий к полу кон центрическому резонатор Ре2+:2п8е-лазера был образован плоским зеркалом с коэффициентом отражения близким к 100% и выходным сферическим (Я = 50 мм) зеркалом. В экспериментах использовались выходные зеркала с пропусканием 2.9, 10.2, 17 и 34.5% в спектральной области генерации лазера. Поскольку рабочая грань кристалла, обращенная к выходному зеркалу, располагалась перпендикулярно оптической оси резонатора, выходным зеркалом Ре2+:2п8е-лазера фактически служил интерферометр Фабри-Перо, образованный этим зеркалом и гранью кристалла Рег+:2п8е с френелевским отражением 17%. Поэтому при оценке пассивных потерь излучения в резонаторе в качестве коэффициента пропускания зеркала использовалась величина минимального пропускания этого интерферометра ТФП.

В настоящей работе впервые реализован непрерывный режим генерации Ре2+:2п8е-лазера. Достигнута выходная мощность лазера 160 мВт при дифференциальной эффективности по поглощенной мощности накачки 56%. С учетом соотношения энергий квантов генерации и накачки это соответствует дифференциальной квантовой эффективности 76%.

Используя значения дифференциальной эффективности Ре2+:2п8е-лазера г] для разных коэффициентов пропускания резонатора ТФП, при помощи модели из работы [15] была произведена оценка потерь лазерного излучения за полный обход резонатора Ь и предельного КПД лазера

г/о в соответствии с зависимостью:

Ц Чо Пот*

ФП

Величина потерь не превышала 3.7%, следовательно (предполагая, что все потери определяются только внутренними потерями в кристалле) коэффициент поглощения на длине волны генерации составляет не более 0.024 см"1, что доказывает высокое качество оптического элемента. Предельный КПД лазера в модели [15] вычисляется по формуле:

где Ар — длина волны излучения накачки, ^ — длина волны излучения генерации, 1]р — эффективность использования излучения накачки, аш — сечение поглощения с верхнего лазерного уровня, а — сечение лазерного перехода. Полученное т/о = 67% близко к максимально возможному значению КПД лазера 73%, определяемого отношением квантов генерации и накачки, что свидетельствует об отсутствии заметного поглощения с возбужденного уровня и хорошем согласовании области накачки и модового объема резонатора лазера.

Ре2+:2п8е-лазер генерировал излучение, спектр которого лежал в пределах длин волн 4.04-4.08 мкм в зависимости от выходного зеркала. Ширина спектра излучения составляла -10 нм.

В шестой главе исследуется спектральная динамика Ре2+:2п8е применительно к задачам метода внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС). Значительное внимание уделено особенностям установки и методам обработки результатов. Результаты представлены в виде иллюстраций спектров и графиков.

Метод ВРЛС, предложенный в 1970 году в ФИАНе [16], является одним из высокочувствительных методов абсорбционной спектроскопии [17]. Для его реализации необходимо, чтобы однородная ширина контура усиления лазера значительно превосходила ширину линии поглощения исследуемого вещества. Это позволяет скомпенсировать потери в резонаторе на зеркалах и оптических элементах, расположенных на оси, поскольку они слабо зависят от длины волны генерации в пределах контура усиления лазера. А потери, обусловленные наличием поглотителя с малой ши-

(2)

риной линии поглощения, приводят к возникновению провалов в спектре излучения лазера при развитии генерации. Причем глубина провалов увеличивается со временем развития генерации в соответствии с формулой [17]:

= ехр[- =ехР - *КЯ'о +

Л>(®о.О - Л.

(3)

где ®0 — частота, соответствующая максимуму контура исследуемой линии поглощения; г — время, отсчитываемое от момента возникновения генерации; Д®0) — интенсивность генерации в центре спектрального провала; /0(^0) — значение интенсивности, соответствующее огибающей спектрального распределения излучения лазера в центре провала; к(е»0) — коэффициент поглощения исследуемого вещества для частоты ®0; £эфф — эффективная длина пути, характеризующая путь, который свет проходит за время развития спектрального провала с учетом коэффициента заполнения резонатора поглотителем; с - скорость света; /0 — время скрытого развития генерации, обусловленное в твердотельных лазерах существенным превышением времени жизни верхнего лазерного уровня над временем жизни фотона в резонаторе; 1 — толщина поглощающего

/

слоя, ¿1 — оптическая длина резонатора. Отношение — называется коэффициентом заполнения резонатора.

Активный элемент Ее2+:2п5е-лазера обладает широким спектром люминесценции (см. рис. 3), а лазер генерирует излучение в диапазоне длин волн (см. рис. 6), для которого ранее не были реализованы внутрире-зонаторные лазерные спектрометры, поэтому была поставлена задача исследования возможности применения этого лазера в методе ВРЛС. В качестве поглотителя использовалась смесь метана (СН4) с атмосферным воздухом в соотношении 1:100, которой наполнялась кювета, расположенная внутри резонатора, при комнатной температуре и давлении, равном 1 атм. Чтобы уменьшить селективные по длине волны потери, обусловленные интерференцией на параллельных плоскостях, все элементы внутри резонатора были расположены под углом Брюстера относительно его оси, а зеркала были нанесены на клиновидные подложки. Для удобст-

ва регистрации ИК излучение Ре2+^п5е-лазера преобразовывалось в видимый диапазон с помощью сложения частот импульсом (г =10 мкс) монохроматического (0.05 см"1) излучениия №:УАС-лазера в нелинейном кристалле 1Л\1Ь03, нагретом до температуры ~530°С для достижения синхронизма. Это позволяло не только использовать в качестве детектора ПЗС линейки, чувствительные к видимому диапазону спектра, но и наблюдать за развитием спектральной динамики Ре2+:2п8е-лазера во времени, меняя задержку между запуском преобразующего Ш:УАС-лазера и Ре2+:гп5е-лазера, и переводя в видимый диапазон только малый временной интервал г генерации последнего. Остальное излучение убиралось при помощи светофильтров. Спектральное распределение сигнала записывалось с помощью дифракционного спектрографа. Точность регистрации спектра Ре2+:2пБе-лазера по частоте (с учетом разрешения спектрографа и ширины спектра М.УАС-лазера, используемого для преобразования) составляла около 0.05 см"1.

На рис. 8(в) и 8(г) представлены модельные спектры поглощения ис-

Рис. 8 — Спектральные распределения излучения Ре^гпЭе-лазера, записанные с задержками 20 мкс (а) и 40 мкс (б) при заполнении газовой кюветы смесью воз-дух:метан=100:1 до полного давления 1 атм, и расчетные спектры поглощения этой же смеси, полученные на основании данных Н1ТЯАЫ [18] для толщин поглощающего слоя 0.68 км (в) и 1.14 км (г) с учетом огибающей экспериментального спектра генерации Ре2+:2п5е-лазера

пользовавшейся в экспериментах смеси, построенные с учетом огибающей экспериментальных спектров генерации Ре2+:2п8е-лазера для длин поглощения соответственно 0.68 и 1.14 км [18]. Эти значения равны эффективным поглощающим длинам для экспериментальных условий, при которых были получены показанные на рис. 8(а) и 8(6) спектры. При моделировании использовалось значение = 10 мкс, при котором было достигнуто удовлетворительное соответствие экспериментальных и расчетных спектров.

Для количественного исследования динамики внутрирезонаторного поглощения нами был выбран спектральный провал с центром на частоте (оо = 2438.56 см"1, отмеченный на рис. 8 стрелкой. Он соответствует трем частично перекрывающимся линиям метана с частотами 2438.5109, 2438.5282 и 2438.5885 см"1 [18]. У спектров с разными задержками было графически определено значение огибающей 10(®>0 и интенсивности сигнала с учетом поглощения 1((о,0 для выбранной длины волны. По полученным данным был построен график зависимости со,?)/1(о,/)) от / (рис.9), который согласно формуле (3), должен быть линейным.

Из рис.9 видно, что линейное нарастание сигнала внутрирезонаторного поглощения наблюдается вплоть до 80 мкс от начала генерации, что соответствует эффективной поглощающей длине с/ = 24 км при коэффициенте заполнения резонатора близком к единице.

В зарегистрированных нами спектрах уровень минимального детектируемого поглощения определялся шумами в спектре генерации лазера. Из-за этого при максимальной длительности генерации мы могли обнаруживать линии поглощения, -которые приводили к спектральным провалам с относительной глубиной более 25% (см.рис.8). Если считать, что надежно детектируются линии с относительной глубиной 1-е"1 = 63%, то метод ВРЛС на основе Ре2+:гп5е-лазера обеспечивает чувствительность регистрации слабых линий поглощения не хуже 4><10"7 см"1.

I (мкс)

Рис. 9 — Зависимость сигнала внутрирезонаторного поглощения 1п{10(ю,1)/ 1(а,0) от

времени /, отсчитанного с начала генерации Ре2+:2п8е-лазера

В заключении сформулированы основные результаты работы.

1. В лазере на монокристалле Ре2+:2п8е, выращенном из паровой фазы с одновременным легированием, получена генерация при низких (85-255 К) и комнатной температуре (при накачке импульсами с большей средней мощностью). Достигнуты дифференциальный КПД 43% по поглощенной энергии накачки (при 85 К) и суммарный диапазон непрерывной перестройки длины волны генерации в селективном резонаторе (3.774.40 мкм при температуре 85 К и 3.95-5.05 мкм при температуре 295 К). Эти параметры превышают значения, достигнутые ранее в лазерах на кристаллах Ре2+:2п8е, выращенных на основе других технологических процессов.

2. Получен режим пассивной модуляции добротности резонатора Ег:УА6-лазера с длиной волны генерации л = 2.94 мкм при помощи кристалла Ре2+:гп8е. Эффективность преобразования (отношение энергии гигантского импульса к соответствующей выходной энергии лазера в режиме свободной генерации) составила 20%.

3. Впервые реализован непрерывный режим генерации Ре2+:2п8е-лазера. Достигнута выходная мощность лазера 160 мВт при дифференциальной эффективности по поглощенной мощности накачки 56%.

4. Впервые экспериментально реализован метод ВРЛС на основе Ре2+:2п8е-лазера. Линейный рост чувствительности спектра генерации Ре2+:2п8е-лазера к внутрирезонаторному поглощению наблюдался при увеличении длительности генерации до, по меньшей мере, 80 мкс, что при полном заполнении резонатора поглощающим веществом позволяет реализовать эффективную длину поглощения более двадцати километров и измерять коэффициент поглощения до ~10"7 см"1.

Публикации по теме диссертации:

1. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов//Лазер на кристалле Ре^пЭе, выращенном из паровой фазы II Краткие сообщения по физике ФИАН, №2, 39-42 (2004).

2. ВААкимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Эффективный ИК лазер на кристалле 2п8е:Ре с плавной перестройкой в спектральном диапазоне 3.77-4.40 мкм // Квантовая электроника, т. 34, № 10, 912-914 (2004).

3. ААВоронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Лазерные характеристики кристалла

Fe:ZnSe в диапазоне температур от 85 до 255 К // Квантовая электроника, т. 35, № 9, 809-812 (2005).

4. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, В.Г.Полушкин, М.П.Фролов // Пассивный затвор на основе монокристалла Fe2+:ZnSe для модуляции добротности лазеров трехмикронного диапазона // Квантовая электроника, т. 36, № 1, 1-2 (2006).

5. VAAkimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, AAVoronov // Vapour growth of ll-VI single crystals doped by transition metals for mid-infrared lasers // Phys. stat. sol. (c) 3 (4), 1213-1216 (2006).

6. В.А.Акимов, ААВоронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов II Эффективная лазерная генерация кристалла Fe2+:ZnSe при комнатной температуре // Квантовая электроника, т. 36, № 4, 299-301 (2006).

7. V.V.Fedorov, S.B.Mirov, A.Gallian, D.V.Badikov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, VAAkimov, AAVoronov // 3.77-5.05-pm Tunable Solid-State Lasers Based on Fe2+-Doped ZnSe Crystals Operating at Low and Room Temperatures // IEEE J.Quantum Electronics, V. 42, № 9, 907-917(2006).

8. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия с использованием Fe2+:ZnSe-na3epa // Квантовая электроника, т. 37, № 11, 1071-1075 (2007).

9. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов // Fe2+:ZnSe-na3ep, работающий в непрерывном режиме // Квантовая электроника, т. 38, № 12, 1113-1116(2008).

10. В.ААкимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин,

A.ИЛандман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов, ААБелов,

B.А.Ильевский, А.П.Калинин, И.Э.Раздольский, И.Д.Родионов, А.И.Родионов // Лазерная система, позволяющая получать излучение на трех длинах волн вблизи 1.9, 2.9 и 4 мкм // Препринт №906 Института проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН, г.Москва, 1-45 (2009)

Список цитируемой литературы

[1] B.Jean, T.Bende //Mid-IR laser applications in Medicine // Springer Berlin/Heidelberg, 89/2003 "Solid-state mid-infrared laser sources", 530-565 (2003)

[2] LD.DeLoach, R.H.Page, G.D.Wilke, SAPayne, W.F.Krupke //Transition metal-doped zinc chalcogenides: spectroscopy and laser demonstration of a new class of gain media // IEEE Journal of Quantum Electronics, 32, №6, 885-895(1996)

[3] I.T.Sorokina //Cr2+-doped ll-VI materials for lasers and nonlinear optics // Optical Materials 26, 395-412 (2004)

[4] U.Demirbas, A.Sennaroglu //Intracavity-pumped Cr^ZnSe laser with ultrabroad tuning range between 1880 and 3100 nm // Optics Letters, 31, №15, 2293-2295 (2006)

[5] S.Kuck //Spectroscopy and laser characteristics of Cr^-doped chalco-genide crystals - overview and recent results // Journal of Alloys and Compounds, 341, 28-33 (2002)

[6] J.J.Adams, C.Bibeau, R.H.Page, D.M.Krol, L.H.Furu, SAPayne //4.0-4.5 pm lasing of Fe:ZnSe below 180 K, a new mid-infrared laser material // Optics Letters, 24, №23, 1720-1722 (1999)

[7] J.Kernal, V.V.Fedorov, A.Gallian, S.B.Mirov, V.V.Badikov//3.9-4.8 pm gain-switched lasing of Fe:ZnSe at room temperature // Optics Express, 13, №26, pp. 10608-10615, (2005)

[8] R.H.Page, «.I.Schaffers, L.D.DeLoach, G.D.Wilke, F.D.Patel, J.B.Tassano, SAPayne, W.F.Krupke, K.-T.Chen, A.Burger //Cr*+-doped zinc chalcogenides as efficient, widely tunable mid-infrared lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, 33, №4, 609-617 (1997)

[9] Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.S.Nasibov, P.V.Shapkin //Vapour growth and characterization of bulk ZnSe single crystals// J.Crystal Growth, 159,181 (1996).

[10] M.J.Weber // Handbook of Lasers // CRC Press LLC (2001)

[11] J.J.Adams // New crystalline materials for nonlinear frequency conversion, electro-optic modulation, and mid-infrared gain media // Lawrence Li-vermore National Laboratory, PhD Theses (2002)

[12] S.Georgescu, O.Toma // Er:YAG three-micron laser: performances and limits // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 11, №3, 682-689 (2005)

[13] S.Georgescu, V.Lupei // Q-switch regime of 3-pm Er:YAG lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, 34, №6, 1031-1040 (1998)

[14] В.А.Акимов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов // Эффективная генерация Cr^CdSe-nasepa в непрерывном режиме //Квантовая электроника, 37, 991

(2007)

[15] J-A.Caird, SAPayne, P.R.Staber, A.J.Ramponi, LL.Chase, W.F.Krupke //Quantum electronic properties of the Na3Ga2Li3F12:Cr3+ laser //IEEE J.Quantum.Electron., 24, 1077-1099 (1988)

[16] ЛАПахомычева, ЭА.Свириденков, АФ.Сучков, Л.В.Титова, С.С.Чурилов // Линейчатая структура спектров генерации ОКГ с неоднородно уширенной линией усиления // Письма в ЖЭТФ, Т. 12, вып. 2, 60-63 (1970)

[17] V.M.Baev, T.Latz, P.E.Toschek // Laser intracavity absorption spectroscopy// App.Phys.B, 69,171-202 (1999).

[18] The HITRAN Database (high-resolution transmission molecular absorption database) (www.hitran.com).

Воронов Артём Анатольевич

Генерационные и спектрально-кинетические характеристики лазера на кристалле Ре2+:2пЗе

Автореферат

Формат 60x84 1/16, Усл. печ. л. 1,25 Тираж 100 экз.

Московский физико-технический институт (государственный университет) НИЧ МФТИ

141700, Московская область, Долгопрудный, Институтский пер., 9

Оглавление.

Введение.

1 Обзор литературы.

1.1 Твердотельные лазеры, излучающие в среднем инфракрасном диапазоне спектра.

1.1.2 Твердотельные лазеры на основе кристаллов халькогенидов, легированных ионами переходных металлов.

1.2 Пассивные модуляторы добротности.

1.3. Кристалл ZnSe, легированный ионами

1.4 Методы выращивания и легирования кристаллов.

1.4.1 Метод выращивания кристалла Ге2+^п8е, исследуемого в работе.

1.5 Методы высокочувствительной абсорбционной спектроскопии

2 Характеристики лазера на кристалле Ре ^п8е при температурах 85-255 К.

2.1 Описание экспериментальной установки.

2.2 Генерационные характеристики.

2.3 Спектральные характеристики.

2.4 Характеристики Ге ^п8е-лазера при охлаждении активного элемента с помощью термомодуля.

В настоящее время лазеры нашли широкое применение в промышленности, медицине, телекоммуникациях. Для некоторых приложений используются лазеры на основе активных сред, обладающих широким контуром усиления, позволяющих плавно перестраивать длину волны генерации. В видимой области спектра для этих задач используют лазеры на растворах красителей. Они обладают высоким КПД и большим диапазоном перестройки длины волны. В инфракрасной (ИК) области спектра расположены сильные линии поглощения многих молекул, обусловленные колебательно-вращательными переходами, поэтому применение лазеров с длиной волны генерации в ИК диапазоне позволяет повысить чувствительность методов спектрального анализа и успешно применять такие лазеры в науке и технике, например, для исследования кинетики химических реакций, экологического мониторинга атмосферы, в медицине и т.д.

В последние годы активно ведется поиск и исследование таких лазерных сред для диапазона 2-5 мкм. Одними из наиболее перспективных кандидатов на эту роль являются кристаллы на основе халькогенидов (ZnS, ZnSe и др.), легированные двухвалентными ионами переходных металлов (Cr, Ni, Fe и др.) [1]. Наиболее исследованным из этой группы является кристалл Cr :ZnSe. При использовании активных элементов лазеров, изготовленных из кристаллов Cr2+:ZnSe, была получена эффективная генерация в непрерывном и импульсном режимах, продемонстрирована возможность перестройки в широком спектральном диапазоне (1.88-3.10 мкм) [2, 3]. Кроме того, продемонстрирована генерация в лазерах на кристаллах ZnS, ZnSe, Cdo.85Mno.15Te, Cdo.55Mno.45Te, CdSe, легированных ионами Сг2+ [2, 4], и в кристалле ZnSe, легированном ионами Fe2+ [5, 6]. Последний из перечисленных кристаллов особенно интересен тем, что его область люминесценции смещена в красную область спектра дальше остальных, на которых была получена генерация. К сожалению, дифференциальный КПД по поглощенной энергии и максимальная энергия генерации

Fe2+:ZnSe -лазера, полученные в работе [5], были небольшими и существенно уступали по величине аналогичным параметрам Cr2+:ZnSe-лазера. Генерация возникала при охлаждении активного элемента до температур в диапазоне от 15 до 180 К.

Кристалл Fe :ZnSe, используемый в работе [5] в качестве активного элемента, был выращен методом Бриджмена. Тем не менее, известно, что кристаллы, выращенные из паровой фазы, обладают большей оптической однородностью, меньшими потерями и более высокими лазерными характеристиками [7]. Поэтому для получения высоких КПД и максимальной энергии в импульсе перспективно в качестве активного элемента использовать кристалл, полученный из паровой фазы с одновременным легированием ионами Бе2* в' процессе роста. В наших исследованиях лазерных характеристик использовались монокристаллы Бе ^пБе, выращенные из паровой фазы с одновременным легированием по уникальной технологии, разработанной в Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН (ФИАН) [8].

Кристаллы халькогенидов, легированные ионами переходных металлов, обладают широкой полосой поглощения и достаточно большим сечением поглощения для успешного использования в качестве твердотельных затворов для пассивной модуляции добротности резонаторов лазеров с длиной волны генерации в среднем инфракрасном спектральном диапазоне. Кристалл Бе ^пБе при комнатной температуре может использоваться как затвор в резонаторах лазеров, работающих на длине волны вблизи 3 мкм.

Постановка задачи

Исследовать лазерные и спектральные характеристики кристалла выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, при разных температурах активного элемента. Изучить возможность использования кристалла в качестве пассивного затвора для модуляции добротности резонатора лазера, излучающего на длине волны вблизи 3 мкм. Исследовать возможность применения

-лазера в одном из чувствительных методов спектрального анализа — внутрирезонаторной лазерной спектроскопии.

Научная новизна

• Впервые измерены лазерные характеристики кристалла Ре2+^п8е, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием.

Получен рекордный суммарный диапазон непрерывной перестройки по длине волны генерации в дисперсионном резонаторе для Ре2+^п8е-лазера. Длинноволновая граница при температуре активного элемента 295 К составила 5.05 мкм, а коротковолновая — 3.77 мкм (при температуре 85 К).

Впервые измерено время затухания люминесценции уровня 5Тг кристалла Ре2+:2п8е при комнатной температуре.

• Впервые кристалл Ре :2п8е был успешно использован в качестве пассивного модулятора добротности резонатора Ег:УАО лазера.

• Впервые получена генерация на кристалле Ре2+:2п8е в непрерывном режиме.

Продемонстрирована возможность использования Ре ^пЭе лазера в методе внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС).

На защиту выносится

1. При использовании в качестве активного элемента лазера монокристалла Ре2+^п8е, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, по сравнению с активными элементами, изготовленными из кристаллов Бе ^пБе, полученных в результате роста из расплава с необходимой лигатурой или роста из паровой фазы нелегированного кристалла 2пБе с последующей диффузией Ре в твердом теле через поверхность, достигаются режимы генерации излучения с более высоким дифференциальным КПД и более широким суммарным диапазоном плавной перестройки длины волны генерации в селективном резонаторе (3.77-4.40 мкм при температуре активного элемента 85 К и 3.95-5.05 мкм при 295 К).

2. Использование кристалла в качестве просветляющегося поглотителя для модуляции добротности резонатора ЕпУАО-лазера позволяет реализовать режим генерации гигантских импульсов Ег:УАО-лазера и получать гигантские импульсы с энергией 27-30 мДж и длительностью 35 не.

3. Использование в качестве активного элемента лазера монокристалла Ре2+:2п8е, выращенного из паровой фазы с одновременным легированием, позволяет реализовать режим непрерывной генерации излучения Ре :2п8е-лазера.

4. Метод внутрирезонаторной лазерной спектроскопии на основе Ре :7.п8е-лазера обеспечивает чувствительность регистрации слабых линий поглощения не хуже 4х'10"7 см"1.

Структура работы

Результаты работы представлены в виде введения, шести глав и заключения.

Во введении изложены постановка задачи и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен краткий обзор научных работ в областях, которые затронуты в этой диссертации, а также тех работ, на результаты которых опирается данная. В начале приводится сравнение разных видов лазеров. Далее сообщается о характеристиках, достигнутых для твердотельных лазеров на основе кристаллов халькогенидов, легированных двухвалентными ионами переходных металлов. В частности приводятся лазерные параметры кристалла Ре2+:2п8е, выращенного методами, отличающимися от метода выращивания кристаллов Ре2+:2п8е, исследуемых в настоящей

9+ работе. Далее приведена схема уровней кристалла

Ре :7п8е, которые участвуют в формировании инверсной населенности в активном элементе. Отдельное внимание уделяется методикам выращивания кристаллов. В конце главы рассказано о методах активной и пассивной модуляции добротности резонаторов лазеров, пассивных затворах и кратко приведены достигнутые параметры генерации. Последний подраздел данной главы посвящен описанию различных методов высокочувствительной спектроскопии. Следует отметить, что для удобства анализа и сопоставления результатов данной работы с достигнутыми в других работах некоторые данные и графики (с указанием ссылок) приведены в соответствующих главах.

Во второй главе описана экспериментальная установка, позволяющая исследовать генерационные характеристики Fe2+:ZnSe^a3epa при охлаждении кристалла. Для температур активного элемента, лежащих в диапазоне 85-255 К, приведены графики зависимостей энергии генерации от поглощенной энергии накачки, дифференциальной эффективности и поглощенной пороговой энергии накачки от температуры. Результат плавной перестройки длины волны генерации Fe :ZnSe^a3epa в дисперсионном резонаторе с помощью призмы и зависимость длины волны генерации в неселективном резонаторе от температуры представлены в виде графиков.

Третья глава посвящена применению кристалла Fe2+:ZnSe в качестве пассивного затвора для модуляции добротности резонатора Er:YAG лазера. В ней представлены результаты численного моделирования динамики EnYAG-лазера с модулированной добротностью резонатора. Далее приведены энергии и длительности гигантских импульсов генерации, достигнутые экспериментально в данной работе.

Четвертая глава посвящена измерению лазерных характеристик кристалла Fe :ZnSe при комнатной температуре. Зависимость энергии генерации от поглощенной энергии накачки и кривая перестройки длины волны генерации с помощью призмы в резонаторе представлены в виде графиков.

Пятая глава посвящена экспериментальной демонстрации работы Fe2+:ZnSe^a3epa в режиме непрерывной генерации.

В шестой главе описано использование Fe2+:ZnSe^ia3epa для решения задач метода внутрирезонаторной лазерной спектроскопии. Отдельное внимание уделено особенностям установки и методам обработки результатов. Результаты представлены в виде иллюстраций спектров, графиков и таблиц.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

1 Обзор литературы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях и школах:

1. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Лазерные характеристики кристалла Fe:ZnSe, выращенного из паровой фазы// Труды XLVI научной конференции Московского физико технического института "Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук", часть II, "Общая и прикладная физика", 28-29 ноября 2003 г., Москва-Долгопрудный, с. 53.

2. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //ИК-лазеры на ионах переходных металлов в монокристаллах соединений АгВб, выращенных из паровой фазы, и их применение// IX Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике ЛЛФ-2004, 13-17 сентября 2004 г., Иркутск, Россия. Тезисы лекций и докладов, Иркутск-2004, с. 3-4.

3. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Эффективный Fe:ZnSe-fla3ep, перестраиваемый в спектральной области 3.77-4.40 мкм// Труды XLVII научной конференции Московского физико-технического института "Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук", часть II, "Общая и прикладная физика", 26-27 ноября 2004 г., Москва-Долгопрудный, с. 51.

4. V.A.Akimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, A.A.Voronov //Efficient 3.8-4.4-цш tunable Fe:ZnSe laser// International Conference on Coherent and Nonlinear Optics/ International Conference on Lasers, Applications, and Technologies (ICONO/LAT 2005), May 11-15, 2005, St. Petersburg, Russia, Conference Program, p.70, paper LThK2.

5. V.A.Akimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, A.A.Voronov //Vapour growth of II-VI single crystals doped by transition metals for mid-infrared lasers// 12-th International Conference on И-VI Compounds, Warsaw,

Poland, 12-16 September 2005, Program and abstracts, paper Thu-P-04, p. 241. i

6. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Лазерные характеристики кристалла Fe:ZnSe в диапазоне температур от 85 до 255 К// Труды XLVIII научной конференции Московского физико-технического института "Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук",

часть II, "Факультет общей и прикладной физики", 25-26 ноября 2005 г., Москва-Долгопрудный, с. 88-89.

7. ■ В.А.Акимов, А.А.Воронов, А.И.Ландман //Характеристики лазера на кристалле Fe:ZnSe в диапазоне температур от 85 до 255 К// Демидовская конференция в Москве "Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики", Москва, 25-28 февраля 2006 г., Мб.

8. V.A.Akimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, V.G.Polushkin, A.A.Voronov //2.94 jjm Er:YAG Q-switched laser with Fe2+:ZnSe passive shutter// XII Conference on Laser Optics, June 26-30, 2006, St. Petersburg, Russia, Technical Program, p. 15, paper TuRl-04.

9. V.A.Akimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, A.A.Voronov //Room-temperature operation of a Fe2+:ZnSe laser// XII Conference on Laser Optics, June 26-30, 2006, St. Petersburg, Russia, Technical Program, p.40, paper ThRl-p26.

10. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Рост монокристаллов ZnSe:Fe из паровой фазы и их применение в лазерах среднего ИК диапазона// XII Национальная конференция по росту , кристаллов (НКРК-2006), Российская академия наук, Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова, Москва, Россия, 23-27 октября 2006 г.

11. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Применение Fe:ZnSe^a3epa в методе внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС)// Труды 49-й научной конференции Московского физико-технического института "Современные проблемы фундаментальных и' прикладных наук", Факультет общей и прикладной физики, 24-25 ноября 2006 г., Москва-Долгопрудный, с. 30-32.

12. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия в окрестности длины волны 4 мкм на основе Fe2+:ZnSe-na3epa// Тезисы докладов Шестой международной школы молодых ученых "ФИЗИКА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ", 1-5 октября 2007г., г. Томск, http://school.iao.ru/2007/?id=card&member=l 181827910 (Физика окружающей среды: Материалы VI Международной школы молодых ученых и специалистов. — Томск: Изд-во «ТМЛ-Пресс». Томск. 2007. с. 7-10).

13. M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, Ya.K.Skasyrsky, A.A.Voronov //Continuous-wave operation of a Fe2+:ZnSe laser// International

Conference "Laser Optics 2008", St.Petersburg, Russia, June 23-28, 2008, Technical program, p.60, ThRl-p53.

14. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В .Коросте лин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов //Непрерывная генерация лазера на кристалле Fe2+:ZnSe// Труды 51-й научной конференции МФТИ "Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук": Часть II. Общая и прикладная физика, 23-27 ноября 2008 г., Москва-Долгопрудный, с. 120-123.

В заключении автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю М.П.Фролову за четкую и актуальную постановку задачи, за методически выверенное, вдумчивое и внимательное научное руководство на каждом этапе ее решения.

Приношу глубокую благодарность Ю.П.Подмарькову и В.А.Акимову за ценные замечания, дискуссии и большую помощь в подготовке и проведении оптических и лазерных экспериментов, во многом определяющим образом способствовавших успеху и значительному улучшению данной работы.

Автор также благодарит В.И.Козловского, Ю.В.Коростелина и А.И.Ландмана за предоставление выращенных по уникальной технологии монокристаллов Fe2+:ZnSe, лазерные характеристики которых исследовались в предлагаемом труде.

Список определений, обозначений и сокращений

ИК — инфракрасный

BPJIC — внутрирезонаторная лазерная спектроскопия

YAG — yttrium aluminum garnet (Y3AI5O12) — алюмоиттриевый гранат

YLF — yttrium lithium fluoride YLiF4 — литиево-иттриевый фторид

YALO — (YAIO3) — алюминат иттрия (YAP)

ВКР — вынужденное комбинационное рассеяние

КПД — коэффициент полезного действия. В работе, если не оговорено особо, этим термином обозначается дифференциальная эффективность лазерной генерации по поглощенной энергии или мощности накачки. Эта величина рассчитывается как угловой коэффициент прямой, построенной с помощью метода наименьших квадратов через экспериментальные точки, соответствующие зависимости энергии или мощности генерации лазера от энергии или мощности поглощенной накачки.

КТР — potassium titanyl phosphate (КТЮРО4) — кристалл титанила-фосфата калия

YSGG — иттрий-скандий-галлиевый гранат

См. рисунок — смотрите рисунок

Генерация — генерирование лазерного излучения

Перестройка — изменение длины волны генерации лазера

ПЗС линейка — многоканальное регистрирующее устройство на основе прибора с зарядовой связью, используемое в спектрографе для записи спектров и состоящее из многих (~103) светочувствительных элементов, расположенных вдоль одной прямой.

Время жизни уровня — характерное время х , соответствующее уменьшению в е раз количества частиц, находящихся в состоянии с данной энергией. Предполагается экспоненциальная зависимость от времени в виде: ехр(——). Если некоторое количество г частиц с рассматриваемого уровня переходит в другие состояния с излучением фотонов, то время жизни уровня совпадает со временем затухания люминесценции.

Детектирование малых концентраций вещества — (в данной работе) выявление наличия вещества в смеси на пределе чувствительности метода спектроскопии.

Публикации по теме диссертации

1. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Лазер на кристалле Fe:ZnSe, выращенном из паровой фазы // Краткие сообщения по физике ФИАН, № 2, 39-42 (2004).

2. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Эффективный ИК лазер на кристалле ZnSe:Fe с плавной перестройкой в спектральном диапазоне 3.77-4.40 мкм // Квантовая электроника, т. 34, № 10, 912-914 (2004).

3. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков!, М.П.Фролов // Лазерные характеристики кристалла Fe:ZnSe в диапазоне температур от 85 до 255 К // Квантовая электроника, т. 35, № 9, 809-812 (2005).

4. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, В.Г.Полушкин, М.П.Фролов // Пассивный затвор на основе монокристалла Fe2+:ZnSe для модуляции добротности лазеров трехмикронного диапазона // Квантовая электроника, т. 36, № 1, 1-2 (2006).

5. V.A.Akimov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, A.A.Voronov // Vapour growth of II-VI single crystals doped by transition metals for mid-infrared lasers //Phys. stat. sol. (c) 3 (4), 1213-1216 (2006).

6. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Эффективная лазерная генерация кристалла Fe2+:ZnSe при комнатной температуре // Квантовая электроника, т. 36, № 4, 299-301 (2006).

7. V.V.Fedorov, S.B.Mirov, A.Gallian, D.V.Badikov, M.P.Frolov, Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.I.Landman, Yu.P.Podmar'kov, V.A.Akimov, A.A.Voronov // 3.77-5.05-mkm Tunable Solid-State Lasers Based on Fe -Doped ZnSe Crystals Operating at Low and Room Temperatures // IEEE J.Quantum Electronics, V. 42, № 9, 907-917(2006).

8. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия с использованием Fe2+:ZnSe^a3epa//Квантовая электроника, т. 37, № 11, 1071-1075 (2007).

9. А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман,

4 2+ Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов // Fe rZnSe-лазер, работающий в непрерывном режиме // Квантовая электроника, т. 38, № 12, 1113-1116 (2008).

10. В.А.Акимов, А.А.Воронов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов, А.А.Белов, В.А.Ильевский, А.П.Калинин, И.Э.Раздольский, И.Д.Родионов, А.И.Родионов // Лазерная система,

135 позволяющая получать излучение на трех длинах волн вблизи 1.9, 2.9 и 4 мкм // Препринт №906 Института проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН, г.Москва, 1-45 (2009) I

Заключение

Представленная работа является комплексным исследованием свойств кристалла Ре2+^п8е, выращенного из паровой фазы на монокристаллической затравке с одновременным легированием. Продемонстрированы высокие лазерные характеристики, что, несомненно, делает перспективным кристалл, выращенный данным методом, для создания промышленного образца лазера, перестраивающегося по длине волны вблизи 4 мкм. Проведенные исследования показали, что кристалл интересен также с точки зрения создания высокочувствительного лазерного спектрометра в той же области, и как затвор для пассивной модуляции лазеров ИК диапазона с длиной волны вблизи 3 мкм. Использование высоких мощностей, достигаемых при пассивной модуляции добротности резонатора, может открыть новые перспективные направления для применения таких лазеров.

1. L.D.DeLoach, R.H.Page, G.D.Wilke, S.A.Payne, W.F.Krupke //Transition metal-doped zinc chalcogenides: spectroscopy and laser demonstration of a new class of gain media // IEEE Journal of Quantum Electronics, 32, №6, 885-895 (1996)

2. I.T.Sorokina //Cr2+-doped II-VI materials for lasers and nonlinear optics // Optical Materials 26, 395-412 (2004)

3. U.Demirbas, A.Sennaroglu //Intracavity-pumped Cr2i :ZnSe laser with ultrabroad tuning range between 1880 and 3100 nm // Optics Letters, 31, №15, 2293-2295 (2006)

4. S.Kuck //Spectroscopy and laser characteristics of Cr2+ doped chalcogenide crystals - overview and recent results // Journal of Alloys and Compounds, 341, 28-33 (2002)

5. J.J.Adams, C.Bibeau, R.H.Page, D.M.Krol, L.H.Furu, S.A.Payne //4.0-4.5 mkm lasing of Fe:ZnSe below 180K, a new mid-infrared laser material // Optics Letters, 24, №23, 1720-1722(1999)

6. J.Kernal, V.V.Fedorov, A.Gallian, S.B.Mirov, V.V.Badikov //3.9-4.8 mkm gain-switched lasing of Fe:ZnSe at room temperature // Optics Express, 13, №26, pp.10608-10615, (2005)

7. Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.S.Nasibov, P.V.Shapkin //Vapour growth and characterization ofbulkZnSe single crystals//J.Crystal Growth, 159, 181 (1996).

8. B.Jean, T.Bende //Mid-IR laser applications in Medicine // Springer Berlin/Heidelberg, 89/2003 "Solid-state mid-infrared laser sources", 530-565 (2003)

9. В.Е.Зуев, В.В.Зуев // Современные проблемы атмосферной оптики, том 8 — Дистанционное оптическое зондирование атмосферы // Санкт-Петербург Гидрометеоиздат (1992)

10. M.J.Weber //Handbook of Lasers // CRC Press LLC (2001)

11. R.Allen, L.Esterowitz //CW diode pumped 2.3 mkm fiber laser // Appl.Phys.Lett., 55, №8, 721-722(1989)

12. X.Zhu, RJain //10-W-level diode-pumped compact 2.78 mkm ZBLAN fiber laser // Optics Letters, 32, №1, 26-28 (2007)

13. S.D.Jackson //2.7-W Ho3+-doped silica fibre laser pumped at 1100 nm and operating at 2.1 mkm // Appl.Phys.B, 76, 793-795 (2003)

14. T.Sumiyoshi, H.Sekita, T.Arai, Sh.Sato, M.Ishihara, M.Kikuchi // High-power continuous-wave 3- and 2-mkm cascade Ho3+:ZBLAN fiber laser and its medical applications // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 5, №4, 936-943 (1999)

15. S.D.Jackson // The effects of energy transfer upconversion on the performance of Tm3+, Ho3+-doped silica fiber lasers // IEEE Photonics Technology Letters, 18, №17 1885-1887 (2006)

16. P.A.Budni, L.A.Pomeranz, M.L.Lemons, C.A.Miller, J.R.Mosto, E.P.Chicklis // Efficient mid-infrared laser using 1.9-mkm-pumped Ho:YAG and ZnGeP2 optical parametric oscillators // J. Opt.Soc. B, 17, №5, 723-728 (2000)

17. R.F.Wu, K.S.Lai, H.F.Wong, W.J.Xie, Y.L.Lim, E.Lau // Multiwatt mid-IR output from a Nd:YALO laser pumped intracavity KTA OPO // Optics Express, 8, №13, 694-698 (2001)

18. K.L.Vodopyanov // Mid-infrared optical parametric generator with extra-wide (3-19-mkm) tunability: applications for spectroscopy of two-dimentional electrons in quantum wells // J. Opt. Soc. Am. B, 16, №9, 1579-1586 (1999)

19. K.L.Vodopyanov, J.P.Maffetone, I.Zwieback, W.Ruderman // AgGaS2 optical parametric oscillator continuously tunable from 3.9 to 11.3 mkm// Applied Physics Letters, 75, №9,1204-1206 (1999)

20. K.Finsterbusch, A.Bayer, H.Zacharias // Tunable, narrow-band picosecond radiation in the mid-infrared by difference frequency mixing in GaSe and CdSe // Applied Physics B, 79, 457-462 (2004)

21. M.M.J.W.Van Herpen, S.Li, S.E.Bisson, S.Te Lintel Hekkert, F.J.M.Harren //Tuning and stability of a continuous-wave mid-infrared high-power single resonant optical parametric oscillator // Applied Physics B, 75, 329-333 (2002)

22. W.Chen, G.Mouret, D.Boucher, F.K.Tittel // Mid-infrared trace gas detection using continuous-wave difference frequency generation in periodically poled RbTiOAsO.]// Applied Physics B, 72, 873-876 (2001)

23. T.T.Basiev, M.E.Doroshenko, V.V.Osiko, S.E.Sverchkov, B.I.Galagan //New mid-IR (1.5-2.2 mkm) Raman lasers based on barium tungstate and barium nitrate crystals // Laser Physics Letters, 2, №5, 237-238 (2005)

24. A.V.Okishev, J.D.Zuegel // Intracavity-pumped Raman laser action in a mid-IR, continuous-wave (cw) MgO:PPLN optical parametric oscillator // Optics Express, 14, №25, 12169- 12173(2006)

25. II.Rong, Sh.Xu, O.Cohen, O.Raday, M.Lee, V.Sih, M.Paniccia // A cascaded silicon 1 Raman laser//Nature Photonics, 2, 170-174 (2008)

26. A.Bachmann, K.Kashani-Shirazi, T.Lim, O.Dier, C.Lauer, M.-C.Amann // Singleimode continuous wave operation of electrically pumped 2.25 mkm GaSb-based YCSEL // IEEE IPRM conference (2008)

27. H.Q.Le, G.W.Turner, J.R.Ochoa, M.J.Manfra, C.C.Cook, Y.-H.Zhang // Broad wavelength tunability of grating-coupled external cavity midinfrared semiconductor lasers // Appl. Phys.Lett., 69, №19, 2804-2806 (1996)

28. D.H.Chow, R.H.Miles, T.C.Hasenberg, A.R.Kost, Y.PI.Zhang, H.L.Dunlap, L.West //Mid-wave infrared diode lasers based on GalnSb/InAs and InAs/AlSb superlattices // Appl.Phys.Lett., 67, №25, 3700-3702 (1995)

29. J.Faist, F.Capasso, D.L.Sivco, A.L.Hutchinson, S.-N.G.Chu, A.Y.Cho // Short wavelength (X.-3.4 mkm) quantum cascade laser based on strained compensated InGaAs/AlInAs // Applied Physics Letters, 72, №6, 680-682 (1998)

30. S.Blaser, D.A.Yarekha, L.Hvozdara, Y.Bonetti, A.Muller, M.Giovannini, J.Faist //Room-temperature, continuous-wave, single-mode quantum-cascade lasers at A.-5.4 mkm // Applied Physics Letters, 86, 041109 (2005)

31. Справочник по лазерам под редакцией А.М.Прохорова // Москва «Советское радио», 1978, том 1

32. A.G.Okhrimchuk, L.N.Butvina, E.M.Dianov, I.A.Shestakova, N.V.Lichkova, V.N.Zagorodnev, A.V.Shestakov // Optical spectroscopy of the RbPb2Cl5:Dy3+ laser crystal and oscillation at 5.5 mkm at room temperature // J.OptSoc.Am.B, 24, №10, 2690-2695 (2007)

33. S.R.Bowman, L.B.Shaw, B.J.Feldman, J.Ganem // A 7-mkm praseodymium-based solid-state laser // IEEE Journal of Quantum Electronics, 32, №4, 646-649 (1996).

34. G.A.Slack, F.S.Ham, R.M.Chrenko //Optical absorption of tetrahedral Fe2+ (3D6) in cubic ZnS, CdTe, MgAl204// Physical Review 152, №1, 376-152 (1966)

35. G.Roussos, J.Nagel, H.-J.Schulz // Luminescent Ni+ centres and changes of the charge state of nickel ions in ZnS and ZnSe // Z.Phys.B 53, 95-107 (1983)

36. I.S.Moskalev, V.V.Fedorov, S.B.Mirov //10-Watt, pure continuous-wave, polycrystalline Cr2+:ZnSe laser // Optics Express, 17, № 4, 2048-2056 (2009)

37. G.J.Wagner, T.J.Carrig, R.H.Page, K.I.Schaffers, J.-O.Ndap, X.Ma, A.Burger //Continuous-wave broadly tunable Cr2+:ZnSe laser II Optics Letters, 24, №1, 19-21 (1999)

38. J.B.McKay, W.B.Roh, K.L.Schepler //Thermal lensing in Cr2+:ZnSe face-cooled disks// Advanced Solid-State Photonics, OSA Trends in Optics and Photonics, 83, paper 220 (2003)

39. S.B.Mirov, V.V.Fedorov, K.Graham, I.S.Moskalev, I.T.Sorokina, E.Sorokin, V.Gapontsev, V.V.Badikov, V.Panyutin //Diode and fibre pumped Cr2+:ZnS mid-infrared external cavity and microchip lasers// IEE Proc.-Optoelectron., 150, №4, 340-345 (2003)

40. E.Sorokin, I.T.Sorokina //Tunable diode-pumped continuous-wave Cr2+:ZnSe laser// Applied Physics Letters, 80, №18, 3289-3290 (2002)

41. I.T.Sorokina; E.Sorokin, S.Mirov, V.Fedorov, V.Badikov, V.Panyutin, K.I.Schaffers //Broadly tunable compact continuous-wave Cr2+:ZnSe laser // Optics Letters, 27, №12, 1040-1042(2002)

42. A.L.Bloom // Modes of a laser resonator containing tilted birefringent plates // Journal of the Optical Society of America, 64, №4, 447-452 (1974)

43. G.Holtom, O.Teschke // Design of a birefringent filter for high-power dye lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-10, №8, 577-579 (1974)

44. D.R.Preuss, J.L.Gole // Three-stage birefringent filter tuning smoothly over the visible region: theoretical treatment and experimental design // Applied Optics, 19, №5, 702-710 (1980)

45. Х.С.Багдасаров, В.П.Данилов, Т.М.Мурина, Е.Г.Новиков, А.М.Прохоров, В.Б.Семенов, Е.А.Федоров // Широкополосная перестройка излучения А120з:Т13+-лазера с помощью электрооптического фильтра // Квантовая электроника, 16, №9, 1823-1826 (1989)

46. J.McKay, K.L.Schepler, G.C.Catella //Efficient grating-tuned mid-infrared Cr2+:CdSe laser// Optics Letters, 24, №22, 1575-1577 (1999)

47. U.Hommerich, X.Wu, V.R.Davis, S.B.Trivedy, K.Grasza, R.J.Chen, S.Kutcher //Demonstration of room-temperature laser action at 2.5 mkm from Cr2+:Cdo.B5Mno.i5Te// Optics Letters, 22, №15, 1180-1182 (1997)

48. J.T.Seo, U.Hommerich, S.B.Trivedi, R.J.Chen, S.Kutcher //Slope efficiency and tunability of Cr2+:Cdo.85Mno.i5Te mid-infrared laser // Optics Communications 153, 267-270, (1998)

49. P.B.Klein, J.E.Furneaux, R.L.Henry // Laser oscillation at 3.53 mkm from Fe2+ in n-InP:Fe // Appl.Phys.Lett., 42 (8), 638-640, (1983)

50. О.Звелто // Принципы лазеров: пер. с англ.—2-е перераб. и доп. изд. // М.: Мир, (1984)

51. A.M.Erickson // Frustrated total internal reflection laser Q-switch // United States Patent 3 711 791 (Jan.16, 1973), http://www.fieepatentsonline.com/US3711791.html

52. J.Breguet, A.F.Umyskov, W.A.R.Luthy, I.A.Shcherbakov, H.P.Weber // Electrooptically Q-switched 2.79 mkm YSGG:Cr:Er laser with an intracavity polariser // IEEE Journal of Quantum Electronics, 27, №2, 274-276 (1991)

53. K.S.Bagdasarov, N.V.Belugina, G.V.Gomelauri, A.A.Manenkov // Optical strength of YAG and LiNb03 crystals irradiated with giant pulses from a YAG:Er3+ laser (X=2.94 mkm) // SovJ.Quantum Electron., 10, №6, 777-778 (1980)

54. K.S.Bagdasarov, V.I.Zhekov, L.A.Kulevskii, V.A.Lobachev, T.M.Murina, A.M.Prokhorov // Giant laser radiation pulses from erbium-doped yttrium aluminum garnet crystals//Sov.J.Quantum Electron., 10, №9, 1127-1131 (1980)

55. M.Ozolinsh, K.Stock, R.Hibst, R.Steiner // Q-switching of Er:YAG (2.9 mkm) solidstate laser by PLZT electrooptic modulator // IEEE Journal of Quantum Electronics, 33, №10, 1846-1849(1997)

56. K.S.Bagdasarov, V.P.Danilov, V.I.Zhekov, T.M.Murina, A.A.Manenkov, M.I.Timoshechkin, A.M.Prokhorov // Pulse-periodic YsAlsO^Er3"1" laser with high activator concentration// Sov.J.Quantum Electron., 8, №1, 83-85 (1978)

57. Chr.Wyss, W.Luthy, H.P.Weber // Modulation and single-spike switching of a diode-pumped Er3+:LiYF4 laser at 2.8 mkm // IEEE Journal of Quantum Electronics, 34, №6, 1041-1045 (1998)

58. S.Schnell, V.G.Ostroumov, J.Breguet, W.A.R.Luthy, H.P.Weber, I.A.Shcherbakov// Acoustooptic Q-switching of erbium lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, 26, №6, 1111-1114(1990)

59. A.Hogele, G.Horbe, H.Lubatschowski, H.Welling, W.Ertmer // 2.70 mkm CrEr:YSGG laser with high output energy and FTIR-Q-switch // Optics Communications, 125, №1-3, 90-94 (1996)

60. H.Ernst, H.Lubatschowski, W.Ertmer // Q-switching a high-repetition-rate, diode-pumped 2.94 mkm erbium laser // Conference on Lasers and Electro-Optics Europe, pl9 (2003)

61. К.А.Водопьянов, Л.А.Кулевский, П.П.Пашинин, А.М.Прохоров // Вода и этанол как просветляющиеся поглотители излучения в лазере на иттрий-эрбий-алюминиевом гранате (1=2.94 мкм) // ЖЭТФ, 82, №6, 1820-1823 (1982)

62. K.L.Vodopyanov, R.Shori, O.M.Stafsudd // Generation of Q-switched Er:YAG laser pulses using evanescent wave absorption in ethanol //Applied Physics Letters, 72, №18, 22112213 (1998)

63. T.-Y.Tsai, M.Birnbaum // Q-switched 2-mkm lasers by use of a Cr2+:ZnSe saturable absorber // Applied Optics, V. 40, № 36, 6633-6637 (2001)

64. R.D.Stultz, V.Leyva, K.Spariosu // Short pulse, high-repetition rate, passively Q-switched Enyttrium-aluminum-garnet laser at 1.6 mikrons // Applied Physics Letters, 87, 241118 (2005)

65. F.Z.Qamar, T.A.King //Passive Q-switching of the Tm-silica fibre laser near 2 mkm by a Cr2+:ZnSe saturable absorber crystal // Optics Communications 248, pp.501-508, (2005)

66. A.V.Podlipensky, V.G.Shcherbitsky, N.V.Kuleshov, V.P.Mikhailov, V.I.Levchenko, V.N.Yakimovich //Cr :ZnSe and Co :ZnSe saturable-absorber Q switches for 1.54-mkm Englass lasers // Optics Letters, 24, №14, 960-962 (1999)

67. V.E.Kisel, V.G.Shcherbitskii, N.V.Kuleshov, L.I.Postnova, V.I.Levchenko //Saturable absorbers for passive Q-switching of erbium lasers emitting in the region of 3 mkm // Journal of Applied Spectroscopy, 72, № 6, 818-823 (2005)

68. A.V.Podlipensky, V.G.Shcherbitsky, M.I.Demchuk, N.V.Kuleshov, V.I.Levchenko, V.N.Yakimovich, S.Girard, R.Moncorge // Cr2+:Cdo.55Mno.45Te crystal as a new saturable absorber for 2 mkm lasers // Optics Communications, 192, 65-68 (2001)

69. Г.М.Зверев, Ю.Д.Голяев // Лазеры на кристаллах и их применение // М.: Рикел, Радио и связь (1994)

70. Химическая энциклопедия. Том 5. // главный редактор Н.С.Зефиров, заместитель главного редактора Н.Н.Кулов // Научное издательство «Большая российская энциклопедия», Москва (1998).

71. W.Fisher // A Second Note on the Term "Chalcogen" // Journal of Chemical Education, 78, 1333 (Letters) (2001)V

72. Химическая энциклопедия. В пяти томах. Том 3 // главный редактор И.Л.Кнунянц, заместители главного редактора Н.С.Зефиров, Н.Н.Кулов // Научное издательство «Большая российская энциклопедия», Москва (1992).

73. М.А.Ельяшевич // Атомная и молекулярная спектроскопия: Атомная спектроскопия. //Предисл. Л.А.Грибова. Изд. 3-е. -М.:КомКнига, (2006)

74. М.А.Ельяшевич // Атомная и молекулярная спектроскопия: Общие вопросы спектроскопии. //Предисл. Л.А.Грибова. Изд. 3-е. — М.:КомКнига, (2006)

75. H.A.Jahn, E.Teller // Stability of polyatomic molecules in degenerate electronic states. I. Orbital degeneracy // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 161, №905, 220-235 (1937)

76. H.A.Jahn // Stability of polyatomic molecules in degenerate electronic states. II. Spin degeneracy // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 164, №916,117-131 (1938)

77. L.Martinelli, G.Bevilacqua, J.Rivera-Iratchet, M.A. de Orue, O.Mualin, E.E.Vogel, J.Cartes // Three independent methods for intermediate Jahn-Teller coupling // Physical Review B, 62, №16, 10873-10881 (2000)

78. H.-J.Schultz, M.Thiede, U.W.Pohl, J.Rivera-Iratchet, M.A.de Orue, M.L.Flores, O.Mualin, E.E.Vogel // Infrared luminescence and vibronic coupling in ZnTe:Fe2+// Z.Phys.B 98, 215-221 (1995)

79. O.Mualin, E.E.Vogel, M.A. de Orue, L.Martinelli, G.Bevilacqua, H.-J.Schulz //Two-у Imode Jahn-Teller effect in the absorption spectra of Fe in II-VI and III-V semiconductors // Phys.Rev.B, V. 65, 035211 (2001).

80. J.J.Adams // New crystalline materials for nonlinear frequency conversion, electro-optic modulation, and mid-infrared gain media // Lawrence Livermore National Laboratory, PhD Theses (2002)

81. J.M.Baranowski, J.W.Allen, G.L.Pearson // Crystal-field spectra of 3d" impurities in И-VI and III-V compound semiconductors // Physical Review, V. 160, № 3, 627-632 (1967)

82. J.T.Vallin, G.A.Slack, S.Roberts // Infrared absorption in some II-VI compounds doped with Cr // Physical Review B, Third Series, 2, №11, 4313-4333 (1970).

83. U.Demirbas, A.Sennaroglu, M.Somer // Synthesis and characterization of diffusion-doped Cr2+:ZnSe and Fe2+:ZnSe // Optical Materials, 28, 231-240 (2006)

84. A.Sennaroglu, U.Demirbas, N.Vermeulen, H.Ottevaere, H.Thienpont // Continuous-wave broadly tunable Cr2+:ZnSe laser pumped by a thilium fiber laser // Optics Communications, 268, 115-120 (2006)

85. S.Bhaskar, P.S.Dobal, B.K.Rai, R.S.Katiyar, H.D.Bist, J.-O.Ndap, A.Burger //Photoluminescence study of deep levels in Cr-doped ZnSe // Journal of Applied Physics, 85, №1,439-443 (1999)

86. O.Mualin, E.E.Vogel, М.А. de Orue, L.Martinelli, G.Bevilacqua, H.-J.Schulz //Two-mode Jahn-Teller effect in the absorption spectra of Fe2+ in II-VI and III-V semiconductors //Phys.Rev.B, V. 65, 035211 (2001)

87. Yu.V.Korostelin, V.I.Kozlovsky, A.S.Nasibov, P.V.Shapkin //Vapour growth and characterization of bulk ZnSe single crystals// J.Crystal Growth, 159, 181 (1996)

88. В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Рост монокристаллов ZnSe:Cr из паровой фазы и реализация на их основе лазера на длине волны 2.45 мкм // Поверхность, № 9, 26-29 (2004)

89. S.Cheskis, A.Goldman // Laser diagnostics of trace species in low-pressure flat flame // Progress in Energy and Combustion Science, 35, 365-382 (2009)

90. The HITRAN Database (high-resolution transmission molecular absorption database) www.hitran.com

91. J.A.Curcio, L.F.Drummeter, G.L.Knestrick // An atlas of the absorption spectrum of the lower atmosphere from 5400 to 8520 A // Applied Optics, 3, №12, 1401-1409 (1964)

92. Y.Yoshii, H.Kuze, N.Takeuchi // Long-path measurement of atmospheric NO2 with an obstruction flashlight and a charge-coupled-device spectrometer // Applied Optics, 42, № 21, 4362-4368 (2003)

93. J.U.White // Long Optical Paths of Large Aperture //J.O.S.A., 32, 285-288 (1942)

94. D.R.Herriott, H.J.Schulte // Folded Optical Delay Lines // Applied Optics, 4, №8, 883-889 (1965)

95. J.B.McManus, P.L.Kebabian, M.S.Zahniser // Astigmatic mirror multipass absorption cells for long-path-length spectroscopy // Applied Optics, 34, №18, 3336-3348 (1995)

96. P.Werle, F.Slemr // Signal-to-noise ratio analisys in laser absorption spectrometers using optical multipass cells // Applied Optics, 30, №4, 430-434 (1991)

97. Ch.Roller, K.Namjou, J.D.Jeffers, M.Camp, A.Mock, P.J.McCann, J.Grego // Nitric oxide breath testing by tunable-diode laser absorption spectroscopy: application in monitoring respiratory inflammation // Applied Optics, 41, №28, 6018-6029 (2002)

98. E.L.Antonsen, R.L.Burton, G.G.Spanjers, S.F.Engelman // Herriot cellaugmentation of a quadrature heterodine interferometer // Review of Scientific Instruments, 74, №1, 88-93 (2003)

99. G.Berden, R.Peeters, G.Meijer // Cavity ring-down spectroscopy: experimental schemes and applications // International Reviews in Physical Chemistry, 19, №4, 565-607 (2000)

100. Yu.N.Ponomarev // High-resolution molecular spectroscopy using solid-state laser systems // Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO Pacific Rim), paper Fl, 1185-1186 (1999)

101. A.A.Kosterev, Yu.A.Bakhirin, R.F.Curl, F.K.Tittel // Quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy // Optics Letters, 27, № 21, 1902-1904 (2002)

102. R.Lewicki, G.Wysocki, A.A.Kosterev, F.K.Tittel // QEPAS based detection of broadband absorbing molecules using a widely tunable, cw quantum cascade laser at 8.4 mkm // Optics Express, 15, № 12, 7357-7366 (2007)

103. А.Ф.Сучков // Линейчатая структура спектра излучения ОКГ с неоднородно уширенной полосой усиления: Препринт ФИАН // М., №126, 13 (1970)

104. Л.А.Пахомычева, Э.А.Свириденков, А.Ф.Сучков, Л.В.Титова, С.С.Чурилов //Линейчатая структура спектров генерации ОКГ с неоднородноуширенной линией усиления// Письма в ЖЭТФ, 12, №2, 60-63 (1970)

105. J. Sierks, Т. Latz, Y.M. Baev, Р.Е. Toschek: // Spectral dynamics of multi-mode dye lasers and single-atom absorption// Proceedings of the 1996 European Quantum Electronics Conference (EQEC'96), 8-13 September, Hamburg, QWB6, 100 (1996)

106. V.M.Baev, T.Latz, P.E.Toschek // Laser intracavity absorption spectroscopy // Applied Physics B, 69,171-202 (1999)

107. V.M.Baev, I.N.Sarkisov, E.A.Sviridenkov, A.F.Suchkov // Intracavity laser spectroscopy // Journal of Soviet Laser Research, 10, №1, 61-85 (1989)

108. T.Latz, F.Aupers, V.M.Baev, P.E.Toschek // Emission spectrum of a multimode dye laser with frequency-shifted feedback for the simulation of Rayleigh scattering // Optics Communications, 156, 210-218 (1998)

109. D.Romanini, A.Kachanov, E.Lacot, F.Stoeckel // Loss of spectral memory in the relaxation oscillations of a multimode solid-state laser // Physical Review A, 54, №1, 920-927 (1996)

110. V.R.Mironenko, V.I.Yudson // Quantum noise in intracavity laser spectroscopy // Optics Communications, 34, № 3, 397-403 (1980)

111. В.Р.Мироненко, В.И.Юдсон // Естественные флуктуации в многомодовом лазере стоячей волны // Квантовая электроника, 9, №11, 2234-2243 (1982)

112. V.M.Baev, J.Eschner, E.Paeth, R.Schuler, P.E.Toschek // Intra-cavity spectroscopy with diode lasers // Applied Physics B, 55, 463-477 (1992)

113. В.ААкимов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия с использованием Cr2+:ZnSe^a3epa // Квантовая электроника, 34, № 2, 185-188 (2004)

114. В.А.Акимов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов //Спектральная динамика внутрирезонаторного поглощения в импульсном Cr2+:ZnSe -лазере // Квантовая электроника, 35, № 5, 425-428 (2005)

115. P.V.Cvijin, W.K.Wells, D.A.Gilmore, J.Wu, D.M.Hunten, G.H.Atkinson // Fringe pattern suppression in intracavity laser spectroscopy // Applied Optics, 31, №27, 5779-5784 (1992)

116. A.A.Kachanov, T.V.Plakhotnik // Intracavity spectrometer with a ring traveling-wave dye laser: Reduction of detection limit // Optics Communications, 47, №4, 257-261 (1983)

117. E.N.Antonov, A.A.Kachanov, V.R.Mironenko, T.V.Plakhotnik // Dependence of the sensitivity of intracavity laser spectroscopy on generation parameters // Optics Communications, 46, № 2, 126-130 (1983)

118. J.Sierks, T.J.Latz, V.M.Baev, P.E.Toschek // Dynamics of a cw multimode dye laser // Physical Review A, 57, №3, 2186-2203 (1998)

119. F.Gueye, E.Safari, M.Chenevier, G.Guelachvili, N.Picque // Intracavity Cr4+:YAG laser absorption analyzed by time-resolved Fourier transform spectroscopy // Applied Physics B, 81, 1143-1147 (2005)

120. V.A.Lozovsky, S.Cheskis, A.Kachanov, S.Stoeckel // Absolute HCO concentration measurements in methane/air flame using intracavity laser spectroscopy // J.Chem.Phys, 106, №20 8384-8391 (1997)

121. A.Stark, L.Correia, M.Teichmann, S.Salewski, C.Larsen, V.M.Baev, P.E.Toschek // Intracavity absorption spectroscopy with thilium-doped laser // Optics Communications, 215, 113-123 (2003)

122. J.Hunkemeier, R.Bohm, V.M.Baev, P.E.Toschek // Spectral dynamics of multimode Nd3+- and Yb3+-doped fibre lasers with intracavity absorption II Optics Communications, 176, 417-428 (2000)

123. K.Strong, T.J.Johnson, G.W.Harris // Visible intracavity laser spectroscopy with a step-scan Fourier-transform interferometer // Applied Optics, V. 36, № 33, 8533-8540 (1997)

124. N.Picque, G.Guelachvili, A.A.Kachanov // High-sensitivity time-resolved intracavity laser Fourier transform spectroscopy with vertical-cavity surface-emitting multiple-quantum-well lasers // Optics Letters, 28, №5, 313-315 (2003)

125. J.E.Midwinter, J.Warner // Up-conversion of near infrared to visible radiation in lithium-meta-niobate // Journal of Applied Physics, 38, №2, 519-523 (1967).

126. N.A.Raspopov, E.A.Sviridenkov, A.N.Kolerov, O.I.Yushchuk // Intracavity laser spectroscopy with NaCl:OH crystal colour-centre lasers// Quantum Electron, 29, №3, 219-222 (1999)

127. А.Н.Колеров //Малогабаритные внутрирезонаторные лазерные спектранализаторы // Квантовая электроника, 30, №3, 268-270 (2000)

128. D.A.Gilmore, P.Vujkovic Cvijin, G.H.Atkinson // Intracavity laser spectroscopy in the 1.38-1.55 mkm spectral region using a multimode Cr4+:YAG laser // Optics Communications 103, 370-374(1993)

129. D.A.Gilmore, P.Vujkovic Cvijin, G.H.Atkinson // Intracavity absorption spectroscopy with a titanium:sapphire laser // Optics Communications, 77, 385-389(1990)

130. B.Kalmar, J.J.O'Brien // Quantitative intracavity laser spectroscopy measurements with a Ti:sapphire laser: absorption intensities for water vapor lines in the 790-800 nm region // Journal of molecular spectroscopy, 192, 386-393 (1998)

131. A.Kachanov, A.Charvat, F.Stoeckel // Intracavity laser spectroscopy with vibronic solid-state lasers: II. Infuence of the nonlinear mode coupling on the maximum sensitivity of a Ti:sapphire laser// J.Opt.Soc.Am.B, 12, № 6, 970-979 (June 1995)

132. J.Cheng, H.Lin, Sh.Hu, Sh.He, Q.Zhu, A.Kachanov // Infrared intracavity laser absorption spectroscopy with a continuous-scan Fourier-transform interferometer // Applied Optics, 39, № 13, 2221-2229 (2000)

133. M.A.Melieres, M.Chenevier, F.Stoeckel, // Intensity measurements and self-broadening coefficients in the y-band of O2 at 628 nm using intracavity laser-absorption spectroscopy (ICLAS) // J.Quant.Spectrosc.Radiat.Transfer, 33, № 4, 337-345 (1985)

134. Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов // Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия на основе MgFa:Co-лазера // Квантовая электроника, 25, № 7, 670-672 (1998)

135. Ю.П.Подмарьков, Н.А.Распопов, А.Н.Савченко, М.П.Фролов //Высокочувствительная регистрация газовых примесей методом внутрирезонаторной лазерной спектроскопии на основе MgF2:Co^a3epa // Квантовая электроника, 28, № 2, 186188 (1999)

136. В.С.Пазюк, Ю.П.Подмарьков, Н.А.Распопов, М.П.Фролов // Прямая регистрация синглетного кислорода 02(a'Ag) методом внутрирезонаторной лазерной спектроскопии по поглощению на переходе a'Ag —» b'Sg+ // Квантовая электроника, 31, №4, 363-366 (2001)

137. Н.П.Вагин, А.А.Ионин, И.В.Кочетов, А.Н.Напартович, Ю.П.Подмарьков, М.П.Фролов, Н.Н.Юрышев // Измерение вероятности перехода 02(b'£g+—»а'Д2) методом внутрирезонаторной лазерной спектроскопии // Квантовая электроника; 35, № 4, 378-384 (2005)

138. Физические величины // Справочник под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова1. Энергоатомиздат (1991)

139. Интернет сайт производителя фотодиодов www.ibsg-st-petersburg.com

140. S.Georgescu, O.Toma // Er:YAG three-micron laser: performances and limits // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 11, №3, 682-689 (2005)

141. S.Georgescu, V.Lupei // Q-switch regime of 3-mkm Er:YAG lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, 34, №6, 1031-1040 (1998)

142. R.H.Dishington, W.R.Hook, R.P.Hilberg // Flashlamp discharge and laser efficiency//Applied Optics, 13, №10, 2300-2312 (1974)

143. В.А.Лобачев // Кросс-релаксационный YAG:Er3+ лазер // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Институт.общей физики, 1984

144. V.I.Zhekov, V.A.Lobachev, T.M.Murina, A.M.Prokhorov // Efficient crossrelaxation laser emitting at Я =2.94 mkm // Sov.J.Quantum Electron., 13, №9, 1235-1237 (1983)

145. В.В.Осико // Лазерные материалы: избранные труды. //М.:Наука, 2002

146. Е.В.Жариков, В.И.Жеков, Л.А.Кулевский, Т.М.Мурина, В.В.Осико, А.М.Прохоров, А.Д.Савельев, В.В.Смирнов, Б.П.Стариков, М.И.Тимошечкинл .

147. Индуцированное излучение ионов Ег в кристаллах иттрий-алюминиевого граната на длине волны 2.94 мкм // Квантовая электроника, 1, №8, 1867-1869 (1974)

148. V.I.Zhekov, B.V.Zubov, V.A.Lobachev, T.M.Murina, A.M.Prokhorov, A.F.Shevel' // Mechanism of a population inversion between the 4Iim and 4Ii3/2 levels of the Er3+ ion in Y3AI5O12 crystals // Sov.J.Quantum Electron., 10, №4, 428-430 (1980)

149. V.N.Budnik, A.D.Gondra, V.I.Zhekov, V.A.Lobachev, T.M.Murina,I

150. Yu.I.Terent'ev, A.A.Shcherbakov // Mathematical modeling of energy processes in YAG:Er lasers//Sov.J.Quantum Electron., 19, №8, 1076-1081 (1989)

151. A.Lupei, V.Lupei, S.Georgescu, I.Ursu, V.I.Zhekov, T.M.Murina, A.M.Prokhorov2 I

152. Many-body energy-transfer processes between Er ions in yttrium aluminum garnet // Physical Rewiev B, 41, №16, 10923-10932 (1990)

153. Лазер на кристаллах иттрий-эрбий-алюминиевого граната // Труды ИОФАН, 19 / М.:Наука (1989)

154. Э.Хайрер, С.Нёрсетт, Г.Ваннер // Решение обыкновенных дифференциальных ^уравнений. Нежесткие задачи. // Перевод с английского И.А.Кульчицкой и

155. С.С.Филиппова//Москва, «Мир», 1990

156. А.Е.Мудров // Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. // Томск, МП «РАСКО», 1991

157. Агладзе Н.И, Багдасаров Х.С. Виноградов Е.А. и др. // Форма спектральных линий в кристаллах (Yi.xErx)3Al50i2 //Кристаллография, 33, №5, 1400-1423 (1988)

158. B.Henderson, R.H.Bartram //Crystal-field engineering of solid-state laser materials// Cambridge university press UK, 2000

159. В.А.Акимов, В.И.Козловский, Ю.В.Коростелин, А.И.Ландман, Ю.П.Подмарьков, Я.К.Скасырский, М.П.Фролов // Эффективная генерация Cr2+:CdSe-лазера в непрерывном режиме //Квантовая электроника, 37, 991 (2007)

160. J.A.Caird, S.A.Payne, P.R.Staber, A.J.Ramponi, L.L.Chase, W.F.Krupke //Quantum electronic properties of the Na3Ga2Li3Fi2:Cr3+ laser //IEEE J.Quantum.Electron., 24, 1077-1099(1988)

161. В.Г.Дмитриев, Л.В.Тарасов // Прикладная нелинейная оптика // Физматлит2004)