Лазеры на кристаллах с разупорядоченной структурой с диодной накачкой

Хромов, Максим Николаевич

Лазеры на кристаллах с разупорядоченной структурой с диодной накачкой тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Хромов, Максим Николаевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.21 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Лазеры на кристаллах с разупорядоченной структурой с диодной накачкой»

Автореферат диссертации на тему "Лазеры на кристаллах с разупорядоченной структурой с диодной накачкой"

□□3474425

На правах рукописи

Хромов Максим Николаевич

ЛАЗЕРЫ НА КРИСТАЛЛАХ С РАЗУПОРЯДОЧЕННОЙ СТРУКТУРОЙ С ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ

01.04.21 - «Лазерная физика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-2009

003474425

Работа выполнена в Научном центре лазерных материалов и технологий наук Института общей физики им. A.M. Прохорова РАН

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

Ушаков Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Цветков Владимир Борисович (ИОФ РАН)

кандидат физико-математических наук Мельников Игорь Владимирович (ООО НПК Оптолинк)

Ведущая организация: ФГУП НИИ «Полюс»

им. М.Ф. Стельмаха

Защита диссертации состоится 29 июня 2009 г. в Г7 час на заседании диссертационного совета Д.002.063.02 при Учреждении Российской академии наук Институте общей физики им. A.M. Прохорова РАН по адресу: 119991, ГСП-1, г.Москва, ул.Вавилова, 38, корп. 3, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института общей физики им. A.M. Прохорова РАН

Автореферат разослан 28 мая 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Макаров В.П.

(ТЕЛ. 8 (499)-503-83-94).

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы:

Одним из важных событий в развитии современной лазерной физики является появление лазерной полупроводниковой накачки.

Использование такого типа накачки предъявило новые требования к тем материалам, которые используются в качестве активных элементов. Основной задачей в данном случае являлось максимальное согласование спектров поглощения активных элементов со спектрами излучения лазерных диодов. Применение полупроводниковой накачки позволило снизить требования к теплофизическим характеристикам активных элементов, что расширило круг используемых для активации матриц. Стали широко использоваться среды с разупорядоченной структурой, для которых свойственно неоднородное уширение спектральных линий. К настоящему времени получена генерация на большом количестве таких сред. Если рассмотреть активные среды лазеров по степени структурного совершенства, то с одной стороны мы увидим среды максимально разупорядоченные, какими являются стекла, с другой стороны это максимально упорядоченные кристаллы, к которым можно отнести в частности простые оксиды. Большинство других лазерных кристаллов имеет те или иные нарушения упорядоченности структуры, возникающие вследствие различных механизмов.

Большой интерес представляют исследование особенностей генерационных свойств кристаллов с различными типами разупорядочения.

Наибольшее влияние разупорядочения кристаллов на спектроскопические и генерационные свойства редкоземельных (РЗ) ионов активаторов проявляется при структурном разупорядочении. Яркими представителями данного типа разупорядочения являются кристаллы стабилизированного диоксида циркония (2Ю2-и кальций-ниобий-галлиевого граната (КШТ:Ш3+), для которых характерны наиболее широкие линии в спектрах поглощения и люминесценции, что делает их перспективными материалами для создания лазеров с перестраиваемой длиной волны генерации и лазеров, работающих в режиме синхронизации мод. [1,2]

В связи с использованием диодной накачки большой интерес представляют активные среды с большой концентрацией ионов активатора. Это приводит к разупорядочению структуры кристалла, за счет формирования одиночных, парных и более сложных центров, что характерно для

Кристаллы УУ04:К(13+ широко используются для создания лазеров с полупроводниковой накачкой, работающих в различных режимах [3,4]. Для этих сред характерно разупорядочение, вызванное термоактивированной переориентацией молекулярных фрагментов [У04] [5]. На этих кристаллах реализована генерация в различных режимах, в том числе в режиме синхронизации мод. Представляет интерес расширение возможностей генерации непрерывной стабильной синхронизации мод.

Целью данной работы является исследование генерационных свойств кристаллов с различными механизмами разупорядочения, выявление характерных особенностей, присущих этим лазерным средам, разработка макетов эффективных лазеров с полупроводниковой накачкой, в основу работы которых заложены эти характерные особенности.

Для достижения поставленной цели в данной работе ставились и решались следующие задачи:

1. Исследование характерных особенностей лазерной генерации, проявляющихся как в спектральном составе, так и в динамике лазерного излучения для лазеров с полупроводниковой накачкой на разупорядоченных кристаллах с различными механизмами разупорядочения. Разработка и реализация макетов эффективных лазеров с полупроводниковой накачкой, в основу работы которых заложены эти характерные особенности.

2. Изучение влияния собственной разупорядоченности на генерационные характеристики лазеров с активным элементами из кристаллов 2г02-У203-УЪ3+, КНГГ:Ш3+, КНГГ:Тт3+.

3. Выявление особенностей генерации в режиме модуляции добротности макета лазера на кристалле УА103:Тт3+, для которого характерно концентрационное разупорядочение.

4. Исследование генерационных свойств кристалла YV04:Nd3+ с целью получения эффективной, стабильной, непрерывной самосинхронизации мод с полупроводниковой накачкой.

Научная новизна

1. Получена лазерная генерация на кристалле Zr02-Y203:Yb3+ в режиме незатухающего цуга импульсов. Предложена модель этого процесса в виде самомодуляции добротности, при котором генерация развивается с участием одной группы оптических центров, в то время как другая группа выступает в роли насыщающегося поглотителя. Изучены временные, энергетические и спектральные характеристики генерации.

2. Выявлено, что при мощной селективной поперечной диодной накачке кристалла KHIT:Nd3+ 4% спектр генерации, как и в условиях широкополосной ламповой накачки, состоит из 3-х линий (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм). Это объясняется наличием у кристалла KHIT:Nd3+ нескольких типов групп оптических центров и эффективной миграцией энергии между ними.

3. Высокие энергетические параметры генерации в режиме модуляции добротности на активной среде YA103:Tm3+ 5.5% обусловлены эффективным протеканием процесса кросс-релаксации и слабым влиянием на генерацию процесса an-конверсии, за счет оптимизации режимов накачки.

4. Получена генерация в режиме непрерывной стабильной самосинхронизации мод в длинном резонаторе с помощью метода нелинейного зеркала, где в качестве нелинейного элемента использовался кристалл LBO в некритичном синхронизме.

Основные положения диссертации выносимые на защиту.

1. Генерация 3-х групп оптических центров в кристалле KHIT:Nd3+ с различными длинами волн (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм) с селективной, мощной, поперечной, полупроводниковой накачкой.

2. Результаты генерационных экспериментов на кристалле Zr02-Y203: Yb3+. Генерация в режиме незатухающего цуга импульсов, как для импульсной так и для непрерывной продольной полупроводниковой накачки.

3. Энергетические параметры генерации на кристалле YA103: Tm3+5.5% в режиме модулированной добротности не уступают таковым в режиме свободной генерации.

4. Результаты генерационных экспериментов в режиме непрерывной стабильной синхронизации мод при использовании кристалла YV04:Nd3+ в качестве активного элемента, совместно с нелинейным кристаллом LBO в методе нелинейного зеркала.

Практическая значимость работы состоит в том, что

1. полученные результаты по исследованию генерационных свойств могут быть использованы при создании перестраиваемых по частоте твердотельных лазеров с полупроводниковой лазерной накачкой, лазеров работающих в режимах синхронизации мод и модулированной добротности, генерирующих на нескольких длинах волн одновременно.

2. излучение лазера с Ая=2 мкм, работающего в режиме модулированной добротности, может быть использовано для нелинейного преобразования этого излучения в спектральную область 3-5 мкм.

Публикации и апробация работы.

По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работ из них 1 в периодическом научном журнале.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ряде конференций:

1. Международной конференции "Laser Optics 2008", St.Petersburg, Russia, 2008 г.

2. Межрегиональной молодежной научной школы "Материалы нано -, микро -,оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение" г. Саранск 2005 г.

3. Всероссийской молодежной научной школы "Материалы нано -, микро -оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение" г. Саранск 2007 г.

4. Всероссийской молодежной научной школы "Материалы нано -, микро -оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение" г. Саранск 2008 г.

Личный вклад автора заключается в разработке и создании макетов лазеров для проведении генерационных экспериментов. В изучении генерационных характеристик кристаллов с различными механизмами разупорядочения. Обработке экспериментальных данных, интерпретации результатов.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации - 108 страниц, включая 65 рисунков, 1 таблицу и библиографию, содержащую 108 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи диссертации, научная новизна и практическая значимость работы, излагается структура диссертации.

Первая глава является обзорной. В ней приведены сведения по различным механизмам разупорядочения кристаллов. Описаны спектральные и генерационные характеристики кристаллов относящихся к различным типам разупорядочения. Выделены направления исследований для каждой активной среды. Приведена принципиальная схема установки для проведения генерационных экспериментов.

Во второй главе приведены результаты исследований генерационных характеристик лазера на кристалле со структурным разупорядочением Zr02-Y203:Yb3+ 7%. С продольной полупроводниковой накачкой, работающей как в непрерывном так и в импульсном режиме с частотой 100Гц и длительностью импульсов 1мс.

Приводятся результаты исследований динамики генерации. Обнаружено явление генерации незатухающего цуга импульсов с интервалом между импульсами 2.5 мкс и длительностью каждого 160 не. Рис. 1.

3 1.0" £

0,8

ь-о

5 ® о,б

0 ^

1 £ (В ^

¡1

0,4

о 0,2

0,0

, ; 1

Чи 1

4 6

время, мкс

Рис.1. Структура импульса генерации на кристалле Тх02-У203:УЬ3+7%.

Здесь же описываются результаты экспериментов по исследованию спектральных и энергетических характеристик. Получена генерация на различных длинах волн в диапазоне 10391055 нм, был достигнут дифференциальный КПД 50%. Рис.2. Приводится обсуждение результатов данной работы. Предложена модель, объясняющая явление генерации незатухающего цуга импульсов в виде самомодуляции добротности, при котором генерация развивается с участием одной группы оптических центров,

в то время как другая группа выступает в роли насыщающегося поглотителя.

I [5 0,15

I I

о 0,10

к о.

Е ® | 2

т 0,05

0,00........

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

поглощенная энергия, мДж

Рис.2. Зависимость выходной энергии генерации на кристалле 2г02-У20з: УЬ3+ 7% от поглощенной энергии накачки.

Другим кристаллом со структурным разупорядочением, рассмотренным в данной работе, является кристалл КНГГ. Приводятся результаты экспериментов по исследованию генерационных характеристик лазера на основе кристалла КНГГ:Кс13+4% с поперечной мощной селективной полупроводниковой накачкой. Полупроводниковые матрицы накачки работают в импульсном режиме с частотой 1.25 Гц, длительностью импульсов 500 мкс и мощностью излучения 1 кВт. Показаны результаты по изучению спектральных и энергетических характеристик генерации. Максимальный дифференциальный КПД 18%. Использование селективной мощной поперечной полупроводниковой накачки могло

привести к изменению спектрального состава излучения генерации, по сравнению с генерацией при ламповой накачке. Однако при исследовании спектральных характеристик генерации, было выявлено, что спектры при полупроводниковой и ламповой накачке состоят из трех линий (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм). Рис.3.

Это объясняется наличием у кристалла нескольких

типов групп оптических центров и эффективной миграцией энергии между различными группами оптических центров при, концентрации Ш4%.

4000

л гг

£ *

О 1)

X 0) ° 2000

- I

1 1 1 1 1 1 ' 1 ' » » 1 \

......1ит -аеп

1 1 / / / / / . \ > \ X ^

/ / 1 \ V \ \ V ч

/ ✓ г чя ч

1050 1060 1070 1080 Длина волны нм

Рис.3. Спектры генерации и люминесценции кристалла КНГГ:ТЯс1

Продемонстрированы результаты экспериментов по исследованию генерационных характеристик кристалла КНГГ:Тт3+6% при импульсной полупроводниковой накачке. Дифференциальный КПД составил не более 11,2%, спектральный диапазон генерации 19862002 нм.

В третьей главе приводятся данные по исследованию генерационных характеристик для кристалла УА10з:Тт3+ 5.5%, в режиме модулированной добротности с продольной непрерывной накачкой мощностью 30 Вт. Детально рассмотрены параметры генерации в режиме модуляции добротности. Отмечено, что средняя выходная мощность при генерации на активном элементе длиной 10 мм в режиме модуляции добротности, при частоте следования импульсов 10 кГц не уступает таковой [6] при непрерывной генерации и равняется 5 Вт. Дифференциальный КПД в этом случае достигает 58%. Рис.4.

•t г

; / V

А / 1

4 /

■ / г ■

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Поглощенная мощность, Вт

Рис.4. Зависимость мощности генерации макета лазера на кристалле YA103:Tm3+ 5.5% от поглощенной мощности накачки. (Длина активного элемента 4 мм.)

Максимальная энергия в импульсе составила 1.8 Дж. Минимальная длительность импульса генерации равнялась 130 нс (частота 1 кГц). Рис.5.

Длина волны генерации составила 1987 нм, полуширина спектра генерации равнялась 3 нм.

В конце главы приводится обсуждение результатов. Высокие энергетические параметры этого макета лазера обусловлены эффективным протеканием процесса кросс-релаксации в ионах Тт3+, что в свою очередь объясняется наличием сравнительно большого количества парных и более сложных центров ионов активатора в

Рис.5. Импульсы генерации при различных частотах: 10 кГц - 550 не, 2 кГц - 270 не, 1 кГц - 130 не.

лазерном элементе. Эффективность кросс-релаксации зависит от расстояния между взаимодействующими ионами, которое в сложных центрах меньше чем в одиночных. В то же время оптимизация плотности мощности полупроводниковой накачки позволяет избежать негативного влияния процесса ап-конверсии на параметры генерации в режиме модулированной добротности. Проведено сравнение с генерационными характеристиками макета лазера на основе КНГГ: Тш3+6%.

В четвертой главе демонстрируются результаты по получению генерации в режиме непрерывной стабильной синхронизации мод на кристалле YV04:Nd3+. Для получения генерации в режиме синхронизации мод были реализованы два метода: с насыщающимся поглотителем (SESAM) и с нелинейным зеркалом, при непрерывной полупроводниковой накачке.

При получении генерации в режиме непрерывной стабильной самосинхронизации мод с помощью SESAMa интервал между импульсами синхронизации около 14 не, длительность 30 пс. Энергия одного импульса составила 1.9 нДж. В дальнейшем приводятся результаты исследования генерационных характеристик в режиме непрерывной стабильной самосинхронизации мод с помощью нелинейного зеркала.

а) л х

-О

с ф

о о

л ь-Ü о

X 0) t-X

1,2

1,0

=г 0,8 s X

5- о,б ш 0,4

0,2

0,0

-0,2

avtokor — Gaus

J \

«.»JnH W N

>"ЧГ

-1

-30

-20

-10 0 Время, пс

Рис.6. Автокорреляционная функция при генерации синхронизации мод с помощью нелинейного зеркала.

в режиме

Параметры оптической схемы резонатора были оптимизированы с учетом максимального согласования размера прокачиваемой области и диаметра моды генерации в активном элементе.

Разработанная оптическая схема резонатора и компоновка узлов, в частности использование кристалла ЬВО в качестве нелинейного элемента, позволила получить стабильно высокие энергетические характеристики лазера, работающего в режиме самосинхронизации мод. При этом интервал между импульсами синхронизации около 14 не, длительность импульса равнялась 8 пс. Рис.6. Энергия одного импульса составила 67.2 нДж. (средняя мощность генерации 4.8 Вт). Падающая мощность полупроводниковой накачки 30 Вт.

В заключении сформулированы основные выводы по результатам проведенных исследований.

В приложении показана методика оптимизации параметров резонатора с целью максимального согласования диаметра моды генерации с размером прокачиваемой области.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Выявлены характерные особенности лазерной генерации, проявляющиеся как в спектральном составе, так и в динамике лазерного излучения для лазеров с полупроводниковой накачкой на разупорядоченных кристаллах с различными механизмами разупорядочения. Предложены и реализованы макеты эффективных лазеров с полупроводниковой накачкой, в основу работы которых заложены эти характерные особенности.

2. Установлено, что собственная разупорядоченность, свойственная таким активным средам, как КНГГ, оказывает наибольшее влияние на генерационные характеристики лазеров: для лазера с селективной мощной поперечной полупроводниковой накачкой на основе кристалла КНГГ: Ыс13+ реализована генерация 3-х групп оптических центров с различными длинами волн (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм). Дифференциальный КПД генерации 20%.

3. В лазере на кристалле Zr02-Y203: Yb3+ обнаружено явление генерации незатухающего цуга импульсов, как для импульсной так и для непрерывной накачки. Предложена модель этого процесса в виде самомодуляции добротности, при котором генерация развивается с участием одной группы оптических центров, в то время как другая группа выступает в роли насыщающегося поглотителя.

4. В макете лазера на концентрационно-разупорядоченном кристалле YAIO3: Тт3+5.5% при оптимизации условий накачки, позволяющей снизить влияние ап-конверсии, получена генерация в режиме модуляции добротности на переходе 3F4-4H6 ионов Тт3+ с эффективностью 58% и средней выходной мощностью генерации 5 Вт при мощности накачки 30 Вт. Энергетическая эффективность генерации в данном случае, не уступает таковой в режиме свободной генерации. Минимальная длительность импульса генерации равнялась 130 не.

5. Использование кристалла (YV04: Nd3+) с разупорядочением, вызванным термоактивированной переориентацией молекулярных фрагментов [V04], в качестве активного элемента в сочетании с нелинейным зеркалом на основе кристалла LBO позволило создать макет лазера, работающий в режиме стабильной непрерывной самосинхронизации мод с длительностью импульса 8 пс и средней выходной мощностью 5 Вт при мощности накачки 30 Вт.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Болыциков Ф.А.,. Воронько Ю.К, Попов А.В, Рябочкина П.А.,

Соболь A.A., Ушаков С.Н., Хромов М.Н. Спектроскопические свойства кристаллов кальций - ниобий - галлиевого граната

активированного ионами Тт3+. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского №3 - Н.Новгород: Изд-во ННГУ

им Н.И. Лобачевского, 2007, стр 49.

2. Вишнякова М.А., Ломонова Е.Е., Ушаков С.Н., Хромов М.Н., Шестаков А.В. Генерация Yb3+ в кристалле Zr02-Y203 с лазерной диодной накачкой. Сборник трудов 4-ой межрегиональной молодежной научной школы "Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение", Саранск, 2005,стр 96.

3. Романюк В.А., Ушаков С.Н., Хромов М.Н., Шестаков А.В., «Генерация в режиме синхронизации мод на кристалле YV04:Nd3+ в длинном резонаторе» Сборник трудов всероссийской молодежной научной школы " Материалы нано - , микро -оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение", Саранск,

2007, стр 96.

4. Ушаков С.Н., Хромов М.Н., Шестаков А.В., «Эффективная двухмикронная генерация в режиме модулированной добротности на кристаллeYA103:Tm3+». Сборник трудов всероссийской молодежной научной школы Материалы нано- , микро- оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение",Саранск,

2008, стр 134-135.

Литература.

1. Воронько Ю.К., Вишнякова М.А., Ломонова Е.Е., Попов А.В., Соболь А.А., Шукшин. В.Е. Спектроскопия ионов Yb3+ в кристаллах кубического Zr02, стабилизированного иттрием // Неорганические Материалы, 2004, т.40, №5, С. 1-8,

2. Basiev Т.Т., Es'kovN.A., Karasik A.Ya., OsikoV.V., SobolA.A., Ushakov S.N. and Helbing M. Disordered garnet Ca3(Nb,Ga)5012:Nd3+ -prospective crystals for powerful ultrashort-pulse generation // Optics Letters, Vol.17, №.3, 1992

3. ChenY.F., Tsai S.W., WangS.C. High-power diode-pumped nonlinear mirror mode-locked Nd:YV04 laser with periodically-poled KTP // Applied Physics B, Vol. 72, Issue 4, pp. 395-397 (2001)

4. KrainerL., PaschotaR., Aus der AuJ., HonningerC., Keller U., Moser M., KopfD., Weingarten K.J. Passively mode-locked Nd:YV04 laser with up to 13 GHz repetition rate // Applied Physics В 69, 245-247 1999

5. Воронько Ю.К., Соболь A.A., Шукшин B.E. Термоактивированное разупорядочение в редкоземельных ванадатах со структурой циркона // Тезисы докладов XIII национальной конференции по росту кристаллов. -Москва, 2008.-С.40

6. Бородин Н.И., Крюков П.В., Попов A.B., Ушаков С.Н., Шестаков A.B. Непрерывная генерация лазера на кристалле YA103:Tm3+ при диодной накачке // Квантовая электроника, 35 (6), 511-514, 2005.

Подписано в печать25.04 Формат 60*80/16 Заказ №39. Тираж 100 Экз П.л.1 Отпечатано в РИИСФИАН с оригинал-макета заказчика, 119991 Москва, Ленинский проспект, 53. Тел 499 7833640

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Хромов, Максим Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ И ГЕНЕРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКСИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ РАЗУПОРЯДОЧЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1 Кристаллы со структурным разупорядочением

1.1.1 Стабилизированный диоксид циркония. Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства.

1.1.2 Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства разупорядоченного кристалла КНГТ, активированного редкоземельными ионами.

1.2 Разупорядоченность вызванная большой концентрацией ионов активатора.

1.3 Термоактивированная разориентация молокулярных фрагментов в кристаллах.

1.3.1 Неоднородное расщепление линии комбинационного рассеивания в кристалла легкоплавких нитратов и тугоплавких ванадатов (YVO4, GdV04)

1.3.2 Генерационные свойства кристалла YV04:Nd3+.

1.4 Принципиальная схема установки

ГЛАВА 2. ГЕНЕРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУРНО РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ Zr02-Y203:Yb3+, КНГГ :Nd3+, КНГГ:Тт3+ 36 2.1 Параметры генерации макета лазера на Zr02-Y203:Yb 36 2.1.1 .Экспериментальные образцы и методы исследований. 36 2.1.2.Исследование динамики генерации в импульсном режиме работы лазера.

2.1.3 Исследование спектральных характеристик генерации

2.1.4 Энергетические характеристики генерации.

2.1.5 .Обсуждение результатов

2.2 Генерация на кристалле КНГГ: Nd 4%

2.2.1 Оптические схемы резонаторов

2.2.2 Спектральные характеристики излучения лазера на кристалле КНГГ: Nd3+ 4%

2.2.3 Энергетические характеристики генерации. 56 2.2.4. Обсуждение результатов. 58 2.3Исследование характеристик генерации на кристалле

КНГГ: Тш3+ 6%

2.4 Основные результаты.

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНАЯ ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ В РЕЖИМЕ МОДУЛИРОВАННОЙ ДОБРОТНОСТИ НА КОНЦЕНТРАЦИОННО

РАЗУПОРЯДОЧЕННОМ КРИСТАЛЛЕ YA103 :Tm3+

3.1. Экспериментальные образцы и методы исследований.

3.2. Энергетические характеристики.

3.3. Временные и спектральные характеристики.

3.4 Обсуждение результатов.

3.5. Основные результаты.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕНЕРАЦИИ В

РЕЖИМЕ СИНХРОНИЗАЦИИ МОД НА ТЕРМО АКТИВ АЦИОННО

РАЗУПОРЯДОЧЕННОМ КРИСТАЛЛЕ YV04-Nd3+

4.1. Генерация в режиме синхронизации мод с помощью полупроводникового зеркала с насыщением поглощения (SESAMa

Semiconductor saturable absorber mirror).

4.1.1 Оптическая схема и описание узлов резонатора.

4.1.2 Результаты генерационных экспериментов.

4.1.3. Обсуждение результатов.

4.1.4. Основные результаты.

4.2. Генерация в режиме синхронизации мод с помощью нелинейного зеркала.

4.2.1 Оптическая схема и описание узлов резонатора.

4.2.2 Результаты генерационных экспериментов

Введение диссертация по физике, на тему "Лазеры на кристаллах с разупорядоченной структурой с диодной накачкой"

С момента своего создания лазеры находят широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности. С течением времени требования к временным и энергетическим параметрам достаточно быстро возрастали. Возникали необходимости создания лазеров излучающих в самых различных диапазонах. Одним из важных событий в развитии современной лазерной физики является появление лазерной полупроводниковой накачки. В настоящее время устройства накачки на основе лазерных диодов значительно потеснили широкополосную ламповую накачку. Это связано с целым рядом преимуществ данных устройств:

1. Возможность полного совмещения спектров излучения лазерного диода и спектра поглощения активного элемента (А.Э.)

2. Направленность излучения накачки. Излучение накачки полностью фокусируется в А.Э. и существует возможность увеличить профиль инверсии созданного лучом накачки в области основной моды резонатора.

4. Высокий КПД полупроводниковых лазеров около 30%.

5. Большое время работы 5000 до 20000 часов

В настоящее время получена генерация на большом количестве активных сред. Если рассмотреть их по степени структурного совершенства, то с одной стороны мы увидим среды максимально разупорядоченные, какими являются стекла (аморфная структура, в которой можно выделить только ближний порядок окружения иона активатора), с другой стороны это максимально упорядоченные кристаллы к которым можно отнести в частности простые оксиды (А1203, с малыми концентрациями активатора). Огромное большинство других лазерных кристаллов имеют те или иные нарушения упорядоченности структуры вследствие различных механизмов.

В данной работе были исследованы генерационные характеристики лазеров на разупорядоченных активных средах. Для проведения экспериментов были выбраны кристаллы с различными механизмами разу поря дочения.

Большой интерес представляет собой исследование особенностей генерации лазеров с активными элементами из таких кристаллов. Особенности могут возникать из-за наличия в подобных средах нескольких, различных по своим свойствам, оптических центров.

Сами разупорядоченные кристаллы так же возможно поделить по типам разупорядочения.

1). Собственная разупорядоченность (Zr02-Y203 :4% Yb3+, КНГГ: Nd3+ 4%, NaGd(W04)2, NaLa(Mo04)2, NaLa(W04)2 )

Разупорядоченность, существующая даже при небольшой концентрации ионов активатора.

2). Разупорядоченность, связанная с большой концентрацией активатора YA103:Tm3+ 5.5%, различные фториды. [1]

С появлением диодной накачки в лазерной физике стали применяться активные элементы с большой концентрацией ионов активаторов. Происходящее в этом случае изовалентное замещение регулярного иона внутри ионной подрешетки ионами РЗ активатора также приводит к нарушению упорядоченной структуры кристаллов.

3). Термоактивированное разупорядочение (YVC>4:Nd3+ , GdVC>4, ZrSiC>4, CaW04 и BaW04).

Синтез монокристаллов ортованадатов редкоземельных и вольфраматов щёлочноземельных металлов происходит при высоких температурах из расплава, они могут содержать дефекты, вызванные термоактивационными процессами. Наличие таких дефектов может приводить к неоднородному расщеплению и уширению спектральных линий редкоземельных активаторов.

Существование нескольких типов оптических центров может оказывать влияние как на временную структуру излучения, так и на его спектральный состав.

Для достижения поставленной цели в данной работе ставились и решались следующие задачи:

2. Изучение влияния собственной разупорядоченности на генерационные характеристики лазеров с активным элементами из кристаллов Zr02-Y203-Yb3+, KHTT:Nd3+, КНГГ:Тш3+.

3. Выявление особенностей генерации в режиме модуляции добротности макета лазера на кристалле УАЮзгТш , для которого характерно концентрационное разупорядочение.

4. Исследование генерационных свойств кристалла YVO^Nd с целью получения эффективной, стабильной, непрерывной самосинхронизации мод с полупроводниковой накачкой.

Научная новизна

1. Получена лазерная генерация на кристалле Zr02-Y203:Yb в режиме незатухающего цуга импульсов. Предложена модель этого процесса в виде самомодуляции добротности, при котором генерация развивается с участием одной группы оптических центров, в то время как другая группа выступает в роли насыщающегося поглотителя. Изучены временные, энергетические и спектральные характеристики генерации.

2. Выявлено, что при мощной селективной поперечной диодной накачке кристалла KHIT:Nd3+ 4% спектр генерации, как и в условиях широкополосной ламповой накачки, состоит из 3-х линий (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм). Это объясняется наличием у кристалла KHTTiNd нескольких типов групп оптических центров и эффективной миграцией энергии между ними.

3. Высокие энергетические параметры генерации в режиме модуляции добротности на активной среде УАЮз:Тт 5.5% обусловлены эффективным протеканием процесса кросс-релаксации и слабым влиянием на генерацию процесса ап-конверсии, за счет оптимизации режимов накачки.

Заключение диссертации по теме "Лазерная физика"

выводы.

2. Установлено, что собственная разупорядоченность, свойственная таким активным средам, как КНГГ, оказывает наибольшее влияние на генерационные характеристики лазеров: для лазера с селективной мощной поперечной полупроводниковой накачкой на основе кристалла КНГГ: Nd3+ реализована генерация 3-х групп оптических центров с различными длинами волн (1059.8, 1062.2, 1066.5 нм). Дифференциальный КПД генерации 20%.

5 1

3. В лазере на кристалле ZrOi-YiCb: Yb обнаружено явление генерации незатухающего цуга импульсов, как для импульсной так и для непрерывной накачки. Предложена модель этого процесса в виде самомодуляции добротности, при котором генерация развивается с участием одной группы оптических центров, в то время как другая группа выступает в роли насыщающегося поглотителя.

4. В макете лазера на концентрационно-разупорядоченном кристалле YAIO3: Тт3+5.5% при оптимизации условий накачки, позволяющей снизить влияние ап-конверсии, получена генерация в режиме модуляции добротности на переходе F4- Нб ионов Тт с эффективностью 58% и средней выходной мощностью генерации 5 Вт при мощности накачки 30 Вт. Энергетическая эффективность генерации в данном случае, не уступает таковой в режиме свободной генерации. Минимальная длительность импульса генерации равнялась 130 не.

5 t

5. Использование кристалла (YVO4: Nd ) с разупорядочением, вызванным термоактивированной переориентацией молекулярных фрагментов [V04], в качестве активного элемента в сочетании с нелинейным зеркалом на основе кристалла LBO позволило создать макет лазера, работающий в режиме стабильной непрерывной самосинхронизации мод с длительностью импульса 8 пс и средней выходной мощностью 5 Вт при мощности накачки 30 Вт.

В заключение считаю своим приятным долго поблагодарить руководство НЦЛМТ ИОФ им. A.M. Прохорова РАН - директора академика В.В. Осико за предоставленные возможности по выполнению данной работы и ценные советы, высказанные при обсуждении.

Выражаю благодарность к.ф.-м.н. Ушакову С.Н. за предложенную тему, руководство работой и ценные советы при обсуждении результатов.

Благодарю Шестакова А.В. ООО НПЦ «ЭЛС-94» за предоставленные возможности по выполнению генерационных экспериментов и предоставленные образцы для исследований. Благодарю д.т.н. Ломонову Е.Е., Еськова Н.А. за предоставленные образцы для исследований. Благодарю Онищенко A.M. за ценные советы при обсуждении результатов. Благодарю д.ф.-м.н. Басиева Т.Т., д.ф.-м.н. Смирнова В.А., к.ф.-м.н. Батыгова С.Х., д.ф.-м.н. Цветкова В.Б. за ценные советы при обсуждении результатов, а так же всех сотрудников ИОФ им Прохорова РАН, ООО НПЦ «ЭЛС-94», ФГУП НИИ «Полюс», способствовавших выполнению этой работы.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Хромов, Максим Николаевич, Москва

1.Прохоров А,М„ Оеико В.В. Исследование структуры кристаллов с примесью редкоземельных элементов спектроскопическими методами.

2. Александров В.И.,. Ломонова Е.Е,. Майер А.А, Осико В.В., Татаринцев В.М., Удовенчик В.Т., Физические свойства монокристаллов двуокиси циркония и двуокиси гафния. Краткие сообщения по физике (ФИАН), 11,3-7, 1972.

3. Вороиько Ю.К.,. Соболь А.А, Цымбал Л.И. Особенности фазовых превращений в твёрдых растворах систем Zr02-Ln203 и Hf02-Ln203. Неорг. Матер., 34, 4, 439-443, 1998.

4. Воронько Ю.К.,. Зуфаров М.А., Игнатьев Б.В., Осико В.В, Ломонова Е.Е, Соболь А.А. Комбинационное рассеяние света в монокристаллах Zr02-Gd203 и Zr02-Eu203 с тетрагональной структурой. Оптика и спектроскопия, 51,4,569-571,1981.

5. Александров В.И., Воронько Ю.К., Игнатьев Б.И, Ломонова Е.Е., Осико В.В., Соболь А.А. Исследование структурных превращений в твёрдых растворах на основе двуокиси циркония и гафния методом комбинационного рассеяния света. ФТТ, 20, 2, 528-534, 1978.

6. Osiko V.V., Voron'ko Yu.K,. Sobo А.А. 1. Spectroscopic Investigation of Defects Structure and Structure Transformations in Ionic Crystals. Cryst. Springer. 10,37-86, 1984.

7. Arashi H. Absorption Spectrum of Er3+ Ions in Cubic Zirconia. J. Phys.: Condens. Matter., 3(1991), 8491-8502.

8. Александров В.И., Осико B.B., Татаринцев B.M., Прохоров A.M. Получение высокотемпературных материалов методом прямого высокочастотного плавления в холодном контейнере. «Успехи химии» АНСССР, 1978, Т.47, в.З, с.385-425.

9. Merino R.I., Orera V.M., Cases R. and. Chamarro M.A. Spectroscopic characterization of Er3+ in stabilized zirconia single crystals. J. Phys.: Condens.961. Matter 3, 8491-8502.10 . Merino R.l. and. Orera V.M., Lomonova E.E. and. Batygov S.Kh.

10. Paramagnetic electron traps in reduced stabilized zirconia. Physical Review B,

11. Vol.52, 9, 1650-1653, 1995.

12. Воронько Ю.К., Вишнякова MA, Ломонова E.E.,. Попов A.B., Соболь A.A., Шукшин B.E., Спектроскопия ионов. Yb3+ в кристаллах кубического Zr02, стабилизированного иттрием.// Неорганические Материалы, 2004, Т.40, №5, СС.1-8.

13. Шукшин B.E. Спектроскопия и индуцированное излучение3+разупорядоченных кристаллов, активированных ионами Yb . Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.

14. Справочник по лазерам. Т. 1. Москва. Советское радио. 1985.

15. Handbook of laser science and technology/ Ed.M.I. Weber Boka Raton:CRC press. 1982, Vol.1.

16. Kaminski A.A. Laser crystals, their physics and properties, B.-H-rg-N.Y. //Springer-Verlag, 1981.

17. Каминский A.A, Лазерные кристаллы. M. Наука, 1975.

18. Каминский A.A. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. М.Наука, 1986.

19. Каминский А.А., Белоконева E.JL, Буташин А.В. и др. Кристаллическая структура и спектрально-люминесценцтные свойства катионо .дефицитного граната Ca3(Nb,Ga)2Ga3Oi2 NdJ" // Неорг. мат., 1986, т. 22, №7, с. 1061-1071.

20. Voron'ko Yu.K., Gessen S.B., Es'kov N.A. et al. Efficient active mediaо ibased on Nd -activated calcium niobium gallium garnets // Sov. Journ. Quantum Electron., 1990, v.20, N3, p.246-249.

21. Гайдук М.И., Золин В.Ф., Гайгерова JI.C. Спектры люминесценции европия, М. Наука, 1974.

22. Феофилов П.П. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, М., «Физматгиз», 1959.

23. Voronko Yu.K., Sobol A.A., Karasik A.Ya. et al. Calcium niobium gallium and calcium lithium niobium gallium garnets doped with rare earth ions-effective laser media // Optical Materials, 2002, v.20. p. 197-209.

24. Воронько Ю.К., Еськов H.A., Ершова JI.M. и др. Поляризованнаялюминесценция ионов Еи3+ в кристаллах со структурой граната // Оптика и спектроскопия, 1991, т.70, №5, с. 103 8-1045.

25. Каминский А.А. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. М.Наука, 1986.

26. Каминский А.А., Миль В.В., Буташин А.В. и др. Два канала стимулированного излучения ионов Nd3+ в кристалле Ca2(NbGa)2Ga3Oi2// Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1985, т.21, №12, с.2093-2095.

27. Basiev Т.Т., Voron'ko Yu.K, Es'kov N.A. et al. Calcium-niobium-gallium garnets with Nd a new active medium for lasers with ultrashort pulse duration // SP1E, 1991, v.1839, p.91-103.

28. Basiev T.T., Es'kov N.A., Karasik A.Ya. et.al. Disordered garnetsi

29. Ca3(Nb,Ga)5Oi2: Nd prospective crystals for powerful ultrashort-pulse generation // Optics Letters, 1992, v. 17, N3, p. 201-203.

30. Воронько Ю.К., Еськов Н.А., Подставкин А.С. и др. Кристаллы кальций-ниобий-галлиевого и кальций-литий-ниобий-галлиевого гранатов как активные среды лазеров с диодной накачкой // Квантовая электроника, 2001, т.31, №6, с.531-533.

31. Воронько Ю.К., Еськов Н.А., Королев С.В. и др. Люминесценцияз iактиваторных центров Ей в кристаллах кальций-ниобий-галлиевых гранатов // Неорганические материалы, 1994, т.30, №1, с.104-108.

32. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Еськов Н.А. и др. Генерационные и спектроскопические свойства кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированного ионами Тш3+// Кв. Эл., 1993, т.20, №4, с.363-365.

33. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Еськов Н.А., и др. Непрерывная генерация на длине волны 2 мкм в кристаллах кальций-ниобий-галлиевого граната при комнатной температуре // Кв. Эл., 1996, т.23, №3, с. 229-230.

34. Gensic J.E., Marcos Н.М., Van Uiter L.G. Laser oscillation in Nd- doped yttrium aluminium and gadolinium garnet // Appl, Phys. Lett., 1964, Vol.4, N10, P. 182-184.

35. Прохоров A.M., Щербаков И. А. Лазеры на кристаллах редкоземельных фанатов с хромом // ДАН СССР, Сер. физ. 1987, Т.51, N8.,С.1341-1353. •

36. Denisov A.L., Ostroumov V.G., Saidov Z.S., Smirnov Y.A., Shcherhakov I.A. Spectral and luminescence properties of Cr3+ and Nd3+ ions in gallium garnet crystals//J. Opt. Soc. Am. ВЯ, 1986, Yol.3, P.95-101.

37. Данилов A.A., Денисов А.Л., Жариков E.B. и.др. Лазер на гадолиний-скандий-алюминиевом гранате с хромом и неодимом // Квантовая электроника, 1988, 15, N9, С.1760-1761.

38. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов, Двойные системы. Справочник, в.5, 4.1, Л. Наука, 1985. :

39. Каминский А.В., Миль В. В., Буташин А.В. и др. Два канала стимулированного излучения ионов Nd3+ в кристалле Ca2(NbGa)2Ga3Oi2// Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1985, Т.21, N12, С.2093-2095/

40. Каминский А,А., Белоконева Е.В., Буташин А.В. и др. Кристаллическая структура и спектрально-люминесцентные свойства катион-дефицитного граната Ca2(NbGa)2Ga3Oi2 // Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1986, Т.22, N7, С. 1061 -1071.

41. Каминский А.В., Миль В. В., Буташин А.В. и др. Два канала стимулированного излучения ионов Nd3+ в кристалле Ca2(NbGa)2Ga3Oi2// Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1985, Т.21, N12, С.2093-2095.

42. Basiev Т.Т., Es'kov N.A., Karasik A.Ya., Osiko V.V., Sobol A.A.,

43. Ushakov S.N. and Helbing M., Optics Disordered garnet Ca3(Nb,Ga)5Oi2:Nd100 .prospective crystals for powerful ultrashort-pulse generation. Letters/ Vol 17, № 3/ 1992.

44. Voronko Yu.K., Sobol A.A., Karasik A.Ya, Eskov N.A., Rabochkina P.A., Ushakov S.N. Calcium niobium gallium and calcium lithium niobium gallium garnets doped with rare earth ions -effective laser media., Optical Materials 20 (2002) 197-209.

45. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Еськов Н.А., Соболь А.А., Ушаков С.Н., Цымбал Л.И. Эффективные лазерные среды на основе КНГГ с Nd // Квантовая электроника. 1990.T.17.№3.C.307-310.

46. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Еськов Н.А. и др Спектроскопические и генерационные свойства кальций-ниобий-галиевого граната с СгЗ+ и Nd3+ // Квантовая электроника. Т. 15. №2. С. 312-317.

47. Воронько Ю.К., Гессен С.Б, Кудрявцев А.Б. и др. Исследование структурной разупорядоченности кристаллов со структурой граната спектроскопическими методами // Труды ИОФАН. 1991. Т.29. С.3-49.

48. Воронько Ю.К., Еськов Н.А., Подставкин А.С. и др., Кристаллы кальций-ниобий-галлиевого и кальций-литий-ниобий-галлиевого гранатов как активные среды лазеров с диодной накачкой, Квантовая электроника, 31, №6, 531-533 (2001).

49. Geller S., Bala V. Acta Cryst. 9, 1019 (1956).

50. Coppens P., Eibshutz M. Acta Cryst. 19, 524 (1965).

51. Diehl R., Brandt G. Mat. Res. Bull. 10, 85 (1975).-j i

52. Асатрян Г.Р., Rosa Y., Mares Y.A. ЭПР ионов Се в смешанных иттрий-лютециевых ортоалюминатах // ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 8. С. 13901395.

53. Боровков. А.А. Курс теории вероятностей. М. Наука. 1972. С. 287.

54. Каминский А.А. Лазерные кристаллы «Наука», 1975 г.,стро 211.

55. Антипенко В.М., Воронин С.П., Мак А.А. и др//Опт и спектр 1986. Т 60. стр 95-97.

56. Kintz J.L., Alen R., Estarowitz L.// Postdeadline Paper. Conf. Lasers Electro-Opt. Washington, DC, Opt. Soc. Amer., 1987. Paper ThU4.

57. Бородин Н.И, Крюков П.В., Попов A.B., Ушаков С.Н., ШестаковА.В. Непрерывная генерация лазера на кристалле УАЮЗ:ТтЗ+ при диодной накачке, Квантовая Электроника, 2005, Том 35, № 6, с. 511-514.

58. Macfarlane R.M, JOURNAL DE PHYSIQUE IV Colloque C4, suppltment au Journal de Physique 111, Volume 4, avrill994 Blue-green solid state upconversion lasers.

59. Bury у O.A., Sugak D.Y., Ubizsku S.B., Izhnin I.I., Vakiv M.M.,

60. Solskii I.M.,Applied Physics В The comparative analysis and optimization of the free-running Tm3+:YAP and Tm3+:YAG microlasers,

61. Карпов C.B., Шултин A.A. . В сб.: Колебания окисных решеток / Ред. А.Н. Лазарев и М.О. Буланов. Наука, Л. (1980). С. 228.

62. Brooker М.Н., Chem. J. Phys. 68, 67 (1978).

63. Jiang H.-D., Zhang H.-J., Wang J.-Y., Xia H.-R.,. Ни X.-B, Teng В., Zhang Ch.-Q., Optics Communications. 198, 447 (2001).

64. Basiev T.T, Vassiliev S.V., Konjushkin V.A., Osiko V.V., Zagumennyi A.I., Zavartsev Y.D., Kutovoi S.A., Shcherbakov I.A. Laser Physics Letters. 1, 237 (2004).

65. Miller S.A., Caspers H.H., Rast H.E., Physical Review. 168, 964 (1968).

66. Воронько Ю.К., Соболь А.А., Шукшин В.Е. Термоактивированное разупорядочение в редкоземельных ванадатах со структурой циркона // Тезисы докладов XIII национальной конференции по росту кристаллов. -Москва, 2008.-С.40.

67. Rubin J.J. and Van Uitert L.G. Growth of Large Yttrium Vanadate Single

68. Crystals for Optical Maser Studies // Journ. of Appl. Phys., 1966, v.37, p.29201032921.

69. Каминский А.А., Антипенко Б.М. Многоуровневые функциональные схемы кристаллических лазеров, М., Наука, 1989, стр. 270.

70. Hur M.G., Yang W.S., Suh S.J. et al. Optical properties of EFG grown Nd:YV04 single crystals dependent on Nd concentration // Journal of Crystal Growth, 2002, v.237-239, p.745-748.

71. Ohta K., Saito H., Obara M. et al. Characterization of a longitudinally pumped CW, room-temperature operation of Tm3+:YV04 laser // Journal of Applied Physics, 1993, v.32, N4, p.1651-1657.

72. Golab S., Solarz P., Dominiak-Dzik G. et al. Optical properties of YV04 crystals singly doped with Er3+, Ho3+, Tm3+ // Journal of Alloys and Compounds, 2002, v.341, p.165-169.

73. Golab S., Solarz P., Dominiak-Dzik G. et al. Spectroscopy of YVO:Ho crystal // Appl. Phys. B, 2002, v.74, p.237-241.

74. Zhang L., Wang G., Lin S. Synthesis, growth and spectral properties of Tm3+/Yb3+-codoped YV04 crystal // J. Cryst. Gr., 2002, v 241, p. 325-329.

75. Sokolska L., Heumann E., Kuck S. et al. Laser oscillation of Er :YV04 and Er3+, Yb3+:YV04 crystalsin the spectral range around 1,6 |im // Applied Physics B, 2000, v.71, p.893-896.

76. Li P., Wang Q., Zhang X. et al. Analysis of a diode-pumped Nd:YV04laser passively Q-switched with GaAs // Opt. and laser techn., 2001, v.33, p.383-387.

77. Garcia-Lopez J.H., Aboites V., Kir'yanov A.V. et al. High repetition rate Q-switching of high power Nd:YV04 slab laser // Optics communications, 2003, v. 218, p. 155-160.

78. Li P., Wang Q., Zhang X. et al. Analysis of a diode-pumped Nd:YV04laser passively Q-switched with GaAs // Opt. and laser techn., 2001, v.33, p.383-387.

79. A High-Power Continuous-Wave Laser-Diode End-Pumped Nd-YV04 Laser of Single-Frequency Operation. Zhao Jing-Yun, Zhang Kuan-Shou Chin Phys Lett Vol.22, № 5 (2005) 1144.

80. Diode-end-pumped passively mode-locked high-power Nd:YV04 laser with a relaxed saturable Bragg reflectory. F. Chen, S. W. Tsai, Y. P. Lan, S. C. Wang, and K. F. Huang Optics Letters, Vol. 26, Issue 4, pp. 199-201.

81. High power scaling of a passively modelocked laser oscillator in a bounce geometry, D. J. Farrell and M. J. Damzen Optics Express, Vol. 15, Issue 8, pp. 4781-4786.

82. Passively mode-locked Nd:YV04 laser with up to 13 GHz repetition rate. L.Krainer, R.Paschota, J. Aus der Au, C.Honninger, U.Keller, M.Moser, D.Kopf, К J. Weingarten, Applied Physics В 69, 245-247 1999.

83. CW mode locked Nd:YV04 laser pumped by 20-W laser diode bar. J.K. JABCZYNSKI*, W. "ENDZIAN, and J. KWIATKOWSKI, OPTOELECTRONICS REVIEW 14(2), 131-135.

84. High-power diode-pumped nonlinear mirror mode-locked Nd:YV04 laser with periodically-poled KTP,CHEN Y. F. ; TSAI S. W.; WANG S. C.

85. Шукшин B.E. «Спектроскопия и индуцированное излучение разупорядоченных кристаллов, активированых ионамиYb ». Дисертация на соискание научной степени кандидата Физико-математических наук , ИОФАН, Москва 2004г.

86. Карлов НВ Лекции по квантовой электроники М. Наука 1988 стр111.

87. Звелто О. Принципы лазеров Пер с англ. / Под ред. Т.А.Шмаонова — Москва ,Мир, 1984 с 395.

88. Solid-State Laser Engineering by Walter Koechner Publisher: Springer-Verlag New York, LLC, Pub. Date: April 2006.

89. Jabczynski Jan K., Gorajek Lukasz, Zendzian Waldemar, Kwiatkowski

90. Jacek, Jelinkova Helena, Sulc Jan, Nemec Michal, Advanced Solid-State Photonics (ASSP), Topical Meeting and Tabletop Exhibit, Nara-Ken New Public Hall, paper WE44, Nara, Japan, 27-30.01.2008.

91. Бородин Н.И., Крюков П.В., Попов A.B., Ушаков С.Н., Шестаков А.В., "Непрерывная генерация лазера на кристалле УАЮз:Тт при диодной накачке", Квант, электроника, 2005, 35 (6), 511-514.

92. Антипенко В.М., Воронин С.П., Мак А.А. и др//Опт и спектр 1986. Т 60. стр 95-97; Kintz J.L., Alen R., Estarowitz L.// Postdeadline Paper. Conf. Lasers Electro-Opt. Washington, DC, Opt. Soc. Amer., 1987. Paper ThU4.

93. Воронько Ю.К., Соболь A.A., Шукшин B.E. Термоактивированное разупорядочение в редкоземельных ванадатах со структурой циркона // Тезисы докладов XIII национальной конференции по росту кристаллов. -Москва, 2008.-С.40.

94. Stankov К.A., Mirror with an Intensity-Dependent Reflection Coefficient// Applied physics В 45,191-195 (1988).

95. Stankov K.A., Jethwa J., A new mode-locking technique using a nonlinear mirror// Optics communicatins vol. 66, №1, 1988.

96. Stankov К.A. Mode locking by a frequency-doubling crystal: generation of transform-limited ultrashort light pulses// Optics letters vol. 14 №7 1989

97. Stankov K.A pulse shortening by a nonlinear mirror mode locker Applied optics vol.28, №.5/ 1989.

98. Stankov K.A., Kubecek V., Hamal K., Mode locking of a Nd:YA103 laser at 1.08 and 1.34 jim wavelengths using a single LiI03 crystal// IEEE Journal of quantum electronics. Vol.27. №.9 1991.

99. Agnesi A, Dell'Aqua S., Reali G., Nonlinear mirror mode-locking of efficiently diode-pumped pulsed neodymium lasers// Journal optical society of America В/Vol.16, №.8 1999.

100. Lin J-H., Yang W-H, Hsieh W-F, Lin K-H, Low threshold and high power output of a diode-pumped nonlinear mirror mode-locked Nd:GdV04 laser// Optics Express, Vol.13, №.17 2005.

101. Mani A.A., Hollander Ph., Thiry P.A., Peremans A., All-solid-state 12 ps actively passively mode-locked pulsed Nd:YAG laser using a nonlinear mirror// Applied Physics Letters 75, 3066 (1999).

102. Datta P.K., Mukhopadhyay S., Das S.K., Tartara L., Agnesi A., Degiorgio V., Enhancement of stability and efficiency of a nonlinear mirror mode-locked Nd:YV04 oscillator by an active Q-switch// Optics Express 12, 4041 (2004).

103. Datta P.K, Mukhopadhyay S., Agnesi A., Stability regime study of a nonlinear mirror mode-locked laser, // Optics communicatins 230,411 (2004)

104. Chen C.T.// Laser Focus World. 1989. Nov. P. 129-136.

105. Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. Учебное пособие для вузов. М.: МИСИС, 2000. стр 294 - 300.

106. Yarborough J.M., Falk J., and Hitz C.B., Applied physics letters, vol. 18, num. 3, 1971.Enhancement of optical second harmonic generation by utilizing the dispersion of air,

107. Джерард А., Берч ДЖ. M., Введение в матричную оптику, Москва, Мир, 1978.

108. Chen Y.F., Lan Y.P., Wang S.C., High-power diode-end-pumped Nd:YV04 laser:thermally induced fracture pump-wavelength sensitiviti. Appl.Phys. 2000 B71.827-830.

109. Tsunekane M., Taguchi N., Inaba H., Efficient 946-nm laser operation of a compozite Nd:YAG rod with undoped ends Applied Optics 1998,Vol 37, №24.