Преобразование частоты лазеров ИК-диапазона в тройных и смешанных нелинейных кристаллах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Введение

1. Физические свойства исследуемых нелинейных кристаллов

1.1. Линейные оптические характеристики кристаллов Те, CdGeAs2, ZnGeP2, Tl3AsSe3, AgGaSe2, GaSe и CdSe

1.2. Анализ возможностей модификации оптических характеристик нелинейных кристаллов путем легирования

1.3. Линейные оптические характеристики новых нелинейных кристаллов

1.3.1. Исследование и сравнительный анализ линейных оптических характеристик кристаллов HgGa2S4> LiInS2 и LiInSe

1.3.2. Линейные оптические характеристики смешанных нелинейных кристаллов AgInxGaixSe2, CdxHg1.xGa2S4 и AgGaGexS2(i+X)

1.3.3. Линейные оптические характеристики смешанных нелинейных кристаллов AgGa(SeixSx)2, AgGa(SeixTex)2 и AgGa(SixTex)

1.3.4. Сравнительный анализ линейных оптических свойств традиционных и новых нелинейных кристаллов

1.4. Исследование нелинейных оптических характеристик кристаллов

1.4.1. Нелинейные свойства новых нелинейных кристаллов

1.4.2. Сравнительный анализ нелинейных свойств традиционных и новых нелинейных кристаллов

1.5. Исследование лучевой стойкости кристаллов

1.5.1. Экспериментальное исследование зависимости лучевой стойкости кристаллов от параметров излучения накачки

1.5.2. Сравнительный анализ лучевой стойкости традиционных и новых нелинейных кристаллов

1.6. Исследование теплопроводности кристаллов 91 Выводы по Главе

2. Условия фазового согласования для трехчастотных взаимодействий в нелинейных кристаллах

2.1. Сравнительный анализ условий фазового согласования для трехчастотных взаимодействий

2.1.1. Генерация второй гармоники

2.1.2. Генерация суммарных и разностных частот

2.1.3. Условия синхронизма для параметрической генерации света

2.2. Исследование угловых, температурных и спектральных ширин 131 синхронизма

2.3. Исследование возможностей реализации условий некритичного 137 фазового синхронизма в смешанных нелинейных кристаллах

2.4. Условия группового согласования для трехчастотных взаимодействий 140 фемтосекундных импульсов

2.4.1. Генерация второй гармоники

2.4.2. Генерация разностных частот лазеров ближнего ИК-диапазона и 149 параметрическая генерация

Выводы по Главе

3. Моделирование и оценки эффективностей преобразователей 162 частоты

3.1. Физические основы работы нелинейно-оптических преобразователей 162 частоты

3.2. Анализ потенциальных эффективностей преобразователей частоты

3.3. Оценки влияния теплового самовоздействия при ГВГ излучения СОг-лазера

3.4. Моделирование генерации субмиллиметрового излучения путем вычитания частот линий излучения С02-лазеров

3.5. Моделирование параметрических генераторов с накачкой твердотельными лазерами 2-3 мкм диапазона 193 Выводы по Главе

4. Экспериментальное исследование преобразователей частоты ИК- лазеров

4.1. Экспериментальное исследование генерации второй гармоники С02лазеров в традиционных нелинейных кристаллах 4.1.1. Генерация второй гармоники излучения С02-лазеров различного типа в 211 кристалле ZnGeP

4.1.2. Генерация второй гармоники С02-лазера в кристалле GdGeAs

4.1.3. Генерация второй гармоники в кристаллах Tl3AsSe3, Те, GaSe

4.2. Преобразование частоты излучения С02-лазера в новых и новых смешанных нелинейных кристаллах

4.2.1. Генерация второй гармоники в кристалле AgGaxIni.xSe

4.2.2. Генерация второй гармоники в кристаллах HgGa2S4 и CdxHg1.xGa2S

4.2.3. Генерация второй гармоники в кристалле LiInSe

4.2.4. Генерация второй гармоники в кристалле AgGaGeS

4.3. Генерация второй гармоники излучения ЫН3-лазера

4.4. Преобразование частоты излучения лазеров на окиси углерода

4.5. Каскадная генерация гармоник излучения TEA С02-лазеров

4.6. Генерация суммарных и разностных частот излучения газовых ИК-лазеров

4.7. Генерация суммарных и разностных частот излучения С02- и Er3+:CaF2-, Er3+:YAG-лазеров

4.8. Преобразование частоты нетрадиционных полос излучения С02 лазера 259 Выводы по Главе

5. Применения преобразователей частоты инфракрасных лазеров в устройствах прикладной оптики

5.1. Трассовый газоанализатор на основе непрерывных ИК лазеров с 268 преобразователями частоты

5.2. Результаты полевых испытаний измерительного комплекса дифференциального поглощения на основе С02- и СО-лазеров с преобразователями частоты

5.3. Применение преобразователей частоты излучения для оптической накачки OCS-лазера

5.4. Исследование возможностей повышения чувствительности регистрации лидарных сигналов путем ап-конверсии

5.5. Измерение содержания глюкозы с на длинах волн С02 лазера и его второй гармоники

5.6. Применения в установке для лазерного термоядерного синтеза и 306 другие применения

Выводы по Главе

Актуальность темы. Для решения ряда научных и прикладных задач, связанных с резонансным воздействием лазерного излучения на вещество, таких как спектроскопия, дистанционное зондирование, разделение изотопов и т.д., необходимы перестраиваемые по частоте в различных спектральных диапазонах источники когерентного излучения. Одним из самых перспективных путей решения проблемы освоения новых спектральных участков является применение такого результативного способа генерации когерентного излучения, как параметрическое преобразование частоты (ППЧ) излучения хорошо отработанных в техническом плане лазеров методами нелинейной кристаллооптики. За последние четыре десятилетия было выращено большое количество нелинейных кристаллов, которые использовались для эффективного ППЧ лазеров УФ, видимого и ближнего ИК-диапазона [1].

В средней ИК-области спектра сложилась иная ситуация. Генераторы второй (ГВГ) и высших гармоник, а также смесители частоты наиболее распространенных лазеров этого диапазона в настоящее время находятся лишь в стадии освоения коммерческого выпуска. Пристальное внимание уделяется созданию полностью твердотельных источников излучения с широким диапазоном перестройки частоты, а именно, параметрических генераторов света (ПГС) с накачкой твердотельными лазерами ближнего ИК-диапазона. Однако пока они нашли применение лишь в системах специального назначения и в лабораторных исследованиях. Особое место занимает разработка ПГС с накачкой излучением Nd'.YAG-лазера, поскольку открывается перспектива принципиального расширения функциональных возможностей многочисленных существующих бортовых систем на базе этого наиболее распространенного твердотельного лазера. Кроме того, при дополнительном использовании традиционных преобразователей частоты в коротковолновую область спектра открывается возможность создания источника излучения, перестраиваемого по частоте в диапазоне 0,2-14 мкм.

Важнейшим направлением развития лазерной техники последнего времени являются создание и исследование перестраиваемых источников излучения, имеющих предельно короткие длительности импульсов излучения и чрезвычайно широкий, от долей до единиц микрометров, спектр излучения. Такие источники являются незаменимым средством исследования сверхбыстродействующих полупроводниковых элементов для систем оптической связи, базовыми компонентами лидаров-газоанализаторов нового поколения и т.д. Однако, энергия импульсов излучения среднего ИК-диапазона, полученных путем ППЧ существующих фемтосе-кундных лазеров ближнего ИК-диапазона (0,7-1,32 мкм), не превышает десятков наноджоулей. И, наконец, быстрое развитие твердотельных микрочипных лазеров ограничено применением в них лишь генераторов второй гармоники, в частности, отсутствуют смесители частоты микрочипных твердотельных и полупроводниковых лазеров.

Основные трудности решения упомянутых задач обусловлены недостатками используемых кристаллов. Работающие при криогенных температурах CdGeAs2 имеют высокие потери на длинах волн второй гармоники, а Те и ZnGeP2 - на длинах волн фундаментального излучения С02-лазера. Кристаллы Tl3AsSe3 и AgGaSe2 обладают неудовлетворительными тепловыми, a GaSe - чрезвычайно низкими механическими свойствами. Отсюда, в частности, вытекают проблемы создания эффективных и надежных генераторов гармоник С02-лазеров. Существует ряд трудно преодолимых препятствий и при создании ПГС. Эффективные кристаллы среднего ИК-диапазона: Те, CdGeAs2, ZnGeP2, Tl3AsSe3, AgGaSe2 и GaSe имеют высокий уровень оптических потерь или непрозрачны в спектральной области 0,7-3 мкм, где работают твердотельные, в том числе фемтосекундные лазеры, а также наиболее мощные GaAs-полупроводниковые лазеры. Длинноволновая граница ПГС на основе кристаллов УФ, видимого и ближнего ИК-диапазона, типа КТР, КТА, ВВО и CLBO, имеющих высокую лучевую стойкость и хорошие нелинейные свойства, простирается лишь до 3-5 мкм. Немногие известные кристаллы прозрачные в видимом, ближнем и среднем ИК-диапазоне, такие как AgGaS2 и LiInS2, имеют низкие нелинейные свойства по сравнению с кристаллами первой группы и малую лучевую стойкость по отношению к кристаллам второй группы. Их недостаточное двулучепреломление не позволяет создать целый ряд преобразователей частоты, в частности, эффективные ап-конверторы излучения С 02-лазеров в область спектральной чувствительности ФЭУ.

Таким образом, основным сдерживающим фактором в разработке целого ряда перспективных ППЧ является отсутствие нелинейных кристаллов, прозрачных в видимом, ближнем и среднем ИК-диапазоне, и одновременно обладающих рядом физических свойств: прежде всего, высокими нелинейными свойствами, лучевой стойкостью, достаточным для обеспечения выполнения условий фазового синхронизма двулучепреломлением, хорошими механическими свойствами и большой теплопроводностью. Для эффективного ППЧ сверхкоротких импульсов должны одновременно выполняться и условия группового синхронизма в направлении фазового синхронизма. Существенными являются оптическое качество, длина и апертура выращиваемых образцов монокристаллов. Усложнение состава кристаллов позволяет в широком диапазоне варьировать их физические свойства и в конечном итоге удовлетворять требованиям, предъявляемым к элементной базе нелинейной оптики. Все вышесказанное стимулировало поиск и исследование новых нелинейных материалов среди тройных и смешанных соединений, наиболее подходящих для решения упомянутых задач.

Целью диссертационной работы являлись поиск новых нелинейных кристаллов, исследование их физических свойств и создание преобразователей частоты лазерного излучения с более высокой, по сравнению с известными кристаллами, эффективностью преобразования частоты в ИК-диапазоне, а также изучение возможностей их применения в лидарах дифференциального поглощения и других устройствах прикладной оптики.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Исследовать линейные и нелинейные оптические свойства рассматриваемых кристаллов, условий фазового и группового согласования для взаимодействующих в них излучений, а также уровни и зависимости лучевой стойкости от параметров излучения накачки.

2. Провести модельное исследование процессов преобразования частоты и потенциальных возможностей преобразователей на основе новых нелинейных кристаллов с использованием созданного банка данных о физических свойствах, провести оптимизацию параметров нелинейных элементов с учетом характеристик излучения накачки.

3. Экспериментально исследовать преобразователи частоты: генераторы гармоник, суммарных и разностных частот лазеров среднего ИК-диапазона: СО2-, СО-, Er:YAG-, Er.YSGG-, Nd:YAG- на основе тройных и смешанных нелинейных кристаллов.

4. Выяснить возможности и создать источник излучения с широким спектром излучения и высокой спектральной плотностью преобразованных по частоте линий излучения на основе одного перестраиваемого по частоте С02-лазера низкого давления, генерирующего в том числе, и на нетрадиционных переходах.

5. Исследовать возможности и разработать преобразователи частоты С02- и NH3-лазеров на основе кристалла CdGeAs2, имеющего предельно высокое значение коэффициента нелинейного качества среди известных кристаллов.

6. Разработать и апробировать преобразователи частоты в различных лидарных системах дифференциального поглощения на основе газовых лазеров и других устройствах прикладной оптики.

Методы исследования. Поставленные цели достигались путем использования экспериментальных методов исследования, включающих в себя измерение энергетических, пространственно-временных и спектральных характеристик преобразованного излучения. При теоретическом исследовании процессов параметрических преобразований частоты основным методом являлось численное моделирование. Наряду с этим в некоторых оправданных случаях использовались аналитические решения и оценочные расчеты.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Рассчитано отношение смешения х в смешанных кристаллах AgGaixInxSe2 и CdxHgi.xGa2S4 и экспериментально реализовано условие некритичного фазового синхронизма для ГВГ всего спектра излучения С02-лазеров.

2. Показано, что изменением отношения смешения х в кристаллах твердых растворов можно регулировать условия выполнения группового синхронизма в направлении фазового.

3. Предложен способ повышения нелинейного коэффициента качества и расширения диапазона прозрачности смешанных анизотропных нелинейных кристаллов по сравнению с исходными кристаллами HgGa2S4 и CdGa2S4.

4. Показана идентичность желтой и оранжевой фаз кристалла HgGa2S4.

5. Определены нелинейные кристаллы HgGa2S4, CdxHgi.xGa2S4, AgGaGexS2(i+x) LiInS2, и LiInSe2, позволяющие решить задачу создания более эффективных преобразователей частоты в пределах среднего ИК-диапазона.

6. Впервые составлен банк данных о линейных и нелинейных оптических свойствах этих кристаллов и разработан пакет программ для расчета характеристик преобразователей частоты.

7. Исследована структура спектров поглощения смешанных кристаллов AgGaixInxSe2 и CdxHg!.xGa2S4.

8. Определены условия и ширины фазового синхронизма для генерации второй гармоники, суммарных и разностных частот и параметрической суперлюминесценции в кристаллах HgGa2S4, CdxHgixGa2S4, AgGaGexS2(1+X)5LiInS2, и LiInSe2.

9. Экспериментально установлено превышение порога поверхностного разрушения исследованных нелинейных кристаллов над известными кристаллами среднего ИК-диапазона: CdGeAs2, ZnGeP2, AgGaSe2, CdSe, GaSe и Ag3AsS3.

10. Впервые реализована излучения ГВГ С02-лазера в кристаллах CdxHgixGa2S4, AgGaGexS2(i+x) и LiInSe2 и СО-лазера в LiInS2.

11. Установлено, что LiInS2 являются единственными кристаллами, обеспечивающими выполнение условий группового синхронизма в направлении фазового для ГВГ излучения лазеров 3 мкм диапазона.

12. Экспериментально продемонстрировано превосходство по эффективности ГВГ С02-лазеров смешанных нелинейных кристаллов AgGaoi6In0,4Se2 над кристаллами ZnGeP2, являющимися эталонными.

Достоверность результатов, выводов и положений диссертационной работы обеспечивается:

- комплексностью проведенных модельных и экспериментальных исследований физических свойств кристаллов и параметров преобразователей частоты на их основе; высокой, в пределах < ±7,4%, воспроизводимостью результатов в различных экспериментальных ситуациях, например, в Институте лазерной физики СО РАН и Харбинском технологическом университете, г. Харбин, КНР;

- последующим использованием полученных результатов при разработке устройств прикладной оптики, параметры которых контролировались в реальных экспериментах и соответствовали данным, полученным с помощью других технических средств. Например, уровень содержания СО в атмосфере, измеренный трассовым газоанализатором с использованием преобразователей частоты, с точностью ±15% совпал с результатами параллельных измерений, проведенных измерителем на основе полупроводникового лазера; ..

- удовлетворительным качественным и количественным согласием полученных данных с результатами, полученными независимо параллельно и впоследствии другими авторами.

Научная ценность работы заключается в том, что:

1. Созданный банк данных в совокупности с методикой оценки физических свойств нелинейных смешанных кристаллов являются теоретической базой для последующего исследования, как самих смешанных кристаллов, так и процессов трехчастотного взаимодействия в них.

2. Новый тип смешанных нелинейных кристаллов CdxHgi.xGa2S4 и AgGai.xInxSe2 позволяет подбором отношения смешения х при комнатной температуре обеспечить выполнение условий некритичного фазового синхронизма и регулировать условия выполнения группового синхронизма в направлении фазового.

3. Дисперсионные зависимости двухосных нелинейных кристаллов AgGaGexS2(i+x) имеют 3 изоточки, препятствующие характеризации стереографических проекций условий фазового синхронизма в соответствии с какой-либо известной классификацией, что побуждает к созданию новой более общей классификации.

4. Физическая идентичность желтой и оранжевой фаз кристаллов HgGa2S4 и совпадение знаков коэффициентов нелинейной восприимчивости d^ и d^ позволили достигнуть эффективности ГВГ TEA С02-лазера с длительностью импульса 30 не свыше 40%.

5. Методика оценки оптимальных параметров нелинейных элементов, учитывающая тепловое самовоздействие излучений накачки и второй гармоники, позволяет адекватно интерпретировать экспериментальные факты по ГВГ излучения лазеров импульсно-периодического действия в нелинейных кристаллах различного типа и определить границы применимости решений, не учитывающих тепловые эффекты.

6. Лучевая стойкость нелинейных кристаллов HgGa2S4, LiInSe2 AgGaGexS2(i+x), AgGaixInxSe2 и CdxHgixGa2S4 имеет промежуточное значение между лучевой стойкостью полупроводниковых нелинейных кристаллов прозрачных в среднем ИК-диапазоне и лучевой стойкостью оксидных кристаллов прозрачных в видимом и ближнем ИК-диапазоне, что позволяет пересмотреть существующую классификацию нелинейных кристаллов по величине коэффициента нелинейного качества.

7. Двухосные нелинейные кристаллы AgGaGexS2(i+X) при отношении смешения х > 6 превосходят по потенциальной эффективности преобразования частоты кристаллы среднего ИК-диапазона, обладают достаточным двулучепреломлени-ем, что позволяет преобразовывать по частоте излучение Ti: sapphire и Cr:forsterite лазеров с выполнение условий группового синхронизма.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

1. Условия некритичного фазового синхронизма, реализованные в кристаллах AgGaixInxSe2 подбором отношения смешения обеспечили увеличение эффективности ГВГ С02-лазеров в 1,9 раза по отношению к исходному кристаллу AgGaSe2 и в 1,6 раза по отношению к широко используемому кристаллу ZnGeP2.

2. Оптимизация параметров нелинейных элементов из кристаллов ZnGeP2 и HgGa2S4, изготовленных для ГВГ излучения TEA С02-лазеров и лазеров с модуляцией добротности, а также для каскадной ГЧГ излучения наносекундного лазера, позволила довести эффективность преобразования до уровня 10-50%, а ГВГ излучения наносекундного лазера свыше 50%.

3. Созданы генераторы второй гармоники С02-лазеров на основе кристаллов HgGa2S4 и Cdo.35Hgo.65Ga2S4, превосходящие в три раза по эффективности генераторы второй гармоники на ZnGeP2.

4. Создан банк данных о линейных и нелинейных оптических свойствах двухосных кристаллов LiInS2, LiInSe2 и AgGaGexS2(i+X), позволяющий оценить возможности преобразователей частоты фемтосекундных импульсов лазеров ближнего ИК-диапазона на их основе.

5. Предложен и реализован перестраиваемый в диапазоне 2-12 мкм, источник излучения на основе С02-лазера низкого давления, излучающего в основных, вторых секвенционных и 4,3 мкм полосах с набором преобразователей частоты: генераторов гармоник и комбинационных частот из кристаллов ZnGeP2 с эффективностью преобразования до 10% и плотностью преобразованных линий излучения до 10"3 см"1.

6. Предложен и реализован комбинированный преобразователь частоты С02-лазера в область 5,85 мкм по схеме оптический трансформатор частоты ( МНз-лазер с оптической накачкой излучением С02-лазера) - удвоитель частоты излучения №1з-лазера из кристалла CdGeAs2 (77 К) с 5% эффективностью преобразования.

7. Реализован ап-конвертор излучения С02-лазера микросекундной длительности в область 0,967 мкм с эффективностью преобразования 2% и в область 2,3 мкм с максимальной эффективностью преобразования 12%.

8. Предложены оптическая схема и нелинейные элементы, позволяющие создать сверхширокодиапазонный 0,2-14,0 мкм источник излучения на базе распространенного Nd:YAG^a3epa.

9. Продемонстрирована возможность применения генератора суммарных частот излучения двух С02-лазеров в составе лидаров дифференциального поглощения для определения фонового и надфонового содержания N20, а генератора второй гармоники - для определения СО в реальной атмосфере в условиях промышленных центров, сельской местности и высокогорья.

Использование и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы при выполнении международных, государственных региональных научно-технических программ, ряда госбюджетных и хоздоговорных тем, а также зарубежных контрактов. Среди них следует отметить: ГНТП 16 ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения на 2001 г.» Совершенствование методов и технических средств оптического мониторинга в задачах климата; Целевую комплексную программу сотрудничества АН СССР и Болгарской АН ЦКП №1 «Создание методов оперативного контроля состояния окружающей среды и научных основ природоохранительных мероприятий» этап «Разработка лазерных измерителей содержания малых газовых компонент атмосферы на основе перестраиваемых лазеров и преобразования частот на основе нелинейных кристаллов».

Среди хоздоговорных тем можно отметить оснащение преобразователями частоты исследовательских стендов ИОФ РАН, МИФИ, ИЭПХФ РАН и НПО «Астрофизика» (г. Москва), ИПФ РАН (г. Нижний Новгород), ИФ НАНБ (г. Минск) и лида-ров дифференциального поглощения «Резонанс», «Трал-3» ИОА СО РАН. В СКБ НП «Оптика» РАН (в настоящее время ИОМ СО РАН) была изготовлена малая серия блока преобразователя частоты лазеров «Спектр». Результаты исследований использовались в Сибирском физико-техническом институте при ТГУ (г.Томск) и в КубГУ (г.Краснодар) для совершенствования технологии выращивания кристаллов, а также Джилинским университетом (г. Чангчунь) и Харбинским технологическим университетом (г. Харбин), КНР. Результаты исследований использованы автором для чтения лекций студентам ТГУ и ТУСУР (г. Томск), вошли в монографии, посвященные прикладной нелинейной оптике.

Личный вклад автора. Диссертация является обобщением работ автора, выполненных в период с 1983 г. по настоящее время, по исследованию физических свойств ряда нелинейных кристаллов, процессов параметрического преобразования частоты в них и использования полученных результатов в прикладных устройствах, прежде всего предназначенных для решения задач атмосферной оптики. В исследованиях, представленных в диссертации, соискателю принадлежит постановка научных задач, выбор методов их решения, проведение расчетов и экспериментальных исследований, физическая интерпретация и анализ полученных результатов. Комплексный характер, широкий круг и аппаратурная сложность рассматриваемых и решаемых вопросов предопределили необходимость коллективной работы. Так, ряд экспериментальных исследований проводились на уникальных лабораторных стендах в различных физических центрах с участием разработчиков лазеров при непосредственном методическом руководстве соискателя. Значительная часть экспериментальных исследований проводилась совместно с д.ф.-м.н. Ю.М. Андреевым. Модельные исследования преобразователей сверхкоротких импульсов проведены совместно с С.Г. Гречиным. Автор не занимался выращиванием кристаллов, поставлявшихся специалистами - технологами (В.Г. Воеводин, В.В. Вадиков). В период с 1986 по 1989 г. поддержку работам оказывал чл.-корр. РАН В.В. Зуев. В организации исследований всесторонняя помощь оказывалась научным консультантом профессором И.В. Самохваловым.

Основные защищаемые положения:

1. Подбором отношения смешения в нелинейных смешанных анизотропных кристаллах AgGaixInxSe2 и CdxHgixGa2S4 достижимо повышение эффективности преобразования частоты по отношению к исходным кристаллам за счет реализации перестраиваемого по частоте скалярного некритичного синхронизма и возрастания эффективного коэффициента нелинейного качества.

2. В кристаллах HgGa2S4 желтая и оранжевая фазы являются физически идентичными, различие в цвете обусловлено точечными дефектами оранжевой фазы, а коэффициенты квадратичной нелинейной восприимчивости d3} и d36 имеют одинаковый знак.

3. Совместная оптимизация параметров нелинейно-оптических элементов из HgGa2S4 и ZnGeP2 и излучения накачки позволяют достигать в тонких кристаллах длиной от 2 до 7 мм эффективностей преобразования в десятки процентов

4. Пороги поверхностного разрушения нелинейных кристаллов LiInS2, LiInSe2, HgGa2S4, CdxHgixGa2S4 и AgGaGexS2(i+X) под действием одиночного импульса С02-лазера длительностью 30 не в 1,6-2,3 раза превышают соответствующие значения для известных кристаллов CdGeAs2, ZnGeP2, AgGaSe2, CdSe, GaSe Ag3AsS3, имеющих близкие значения порогов разрушения.

5. При комнатной температуре нелинейные кристаллы HgGa2S4 и CdxHgi.xGa2S4 имеют наивысшую среди известных кристаллов эффективность преобразования частоты в пределах среднего ИК-диапазона, в частности, эффективность генерации второй гармоники 9 мкм полосы излучения TEA С02-лазеров, превосходящую эффективность кристаллов ZnGeP2 в 3 раза, а кристаллов AgGaSe2 - в 5,5 раз.

6. Нелинейные кристаллы LiInSe2 и AgGaGexS2(i+x) при л: = 6-9 по потенциальной эффективности прямого преобразования частоты фемтосекундных Ti: sapphire и

Cnforsterite лазеров в средний ИК-диапазон с выполнением условий группового синхронизма в направлении фазового синхронизма на порядок превосходят как апробированные новые кристаллы LiInS2, так и каскадные схемы преобразования.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на: Болгаро-Советском семинаре «Лазерные методы и средства измерения и контроля параметров окружающей среды». (София. 1985); 9-м Всесоюзном симпозиуме по лазерному и акустическому зондированию атмосферы (Томск, 1986); 8-м и 9-м Всесоюзных симпозиумах по распространению лазерного излучения в атмосфере (Томск, 1985,1987); 8-й Всесоюзной конференции «Применение лазеров в технологии и системах передачи и обработки информации» (Таллин, 1987); Международной конференции по «Лазерному и оптическому дистанционному зондированию» (Нос Фальмос, США, 1987); на 5-й и 9-й Международных конференциях «Оптика лазеров» (С-Петербург, 1987, 2003); Конференции «Успехи лазерных наук» (Ат-лантик сити, США, 1988); 3-й Международной конференции «Тенденции в квантовой электронике» (Будапешт, 1988); 3-й Национальной конференции и технической выставке с Международным участием «Лазеры и их применение (Лазеры-88)» (Болгария, Пловдив 1988); 13-й Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (Минск, 1988); 5-й научной Ассамблее IAMAP (Рединг, Великобритания, 1989); 6-м, 7-м, 8-м, 9-м, 10-м Международных симпозиумах «Оптика атмосферы и океана» (Томск, 1999, 2000, 2002, 2003 и Иркутск 2001); 10-м, 13-м, Международных симпозиумах «Молекулярная спектроскопия высокого разрешения» (Омск, 1991, Томск, 1999); 2-м и 3-м Международных симпозиумах «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2000, 2002); на 3-м, 4-м, 5-м и 6-м Международных Корейско-Российских симпозиумах «Корус» (Новосибирск, 1999, 2001, Томск 2000, 2002); 14-м Международном симпозиуме Аэросенс-2000 (Орландо, США, 2000); 12-й Международной конференции по тройным и многокомпонентным соединениям (Тайвань, 2000); 4-й, 5-й, 6-й Международных конференциях «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул» (Томск, 1999, 2001, 2003), 7-м Международном симпозиуме по лазерной метрологии (Новосибирск, 2002).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 148 печатных работах, 60 из которых приведены в конце автореферата, из них 40 статей опубликованы после внешнего рецензирования.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. В ней содержится 345 страниц текста, 164 рисунка, 34 таблицы и 263 литературных ссылок.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

Проведенное исследование возможностей применения разработанных преобразователей частоты в устройствах прикладной оптики позволяет сделать следующие выводы:

- Преобразователи частоты основе кристаллов ZnGeP2 могут быть использованы в составе лидаров дифференциального поглощения для проведения рутинного контроля газового состава реальной атмосферы в полевых условиях и позволяют снять ограничения на номенклатуру контролируемых газов.

- Детектирование микросекундных импульсов излучения С02 лазеров с ап-конверсией в район 0,958 мкм имеет преимущество в отношении сигнал/шум до 450 раз по сравнению с прямым детектированием.

- Суммируя результаты п. 4.3. и 5.3 можно сделать вывод о перспективности освоения средней ИК-области спектра с помощью двухкаскадных преобразователей частоты С02-лазеров, когда первым каскадом является ГВГ на основе нелинейного кристалла, а вторым - молекулярный лазер, с оптической накачкой излучением ВГ. И, двухкаскадный преобразователь, где роль первого каскада выполняет молекулярный NH3-лазер с накачкой излучением С02 лазера, а второго - ГВГ на основе кристалла CdGeAs2

- В процессе преобразования частоты излучения С02 лазеров не происходит искажений фазового фронта волны, что позволяет использовать многокаскадные генераторы гармоник в установках по управляемому термоядерному синтезу на основе С02 лазеров типа ТИР-1 для увеличения эффективности накачки мишеней.

- Параметры реализованных преобразователей частоты допускают их использование при создании ряда других устройствах прикладной оптики, в частности, источников когерентного излучения с высокой выходной мощностью для устройств силовой оптики и спектрометров субмиллиметрового диапазона спектра.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании вышеизложенного материала следует перечислить основные результаты работы:

1. Проведены сравнительные исследования фундаментальных физических свойств нелинейных кристаллов, HgGa2S4, LiInS2, LiInSe2, AgGai.xInxSe2, CdxHgixGa2S4 и AgGaGexS2(1+x).

При этом: а) установлено, что желтая и оранжевая фаза кристаллов HgGa2S4 физически идентичны, а различие цвета обусловлено наличием точечных дефектов в оранжевой фазе; б) показана идентичность знаков коэффициентов квадратичной нелинейной восприимчивости d3J и d36 в кристаллах HgGa2S4; в) показано, что дисперсионные зависимости двухосных кристаллов AgGaGexS2(i+X) имеют изоточки, препятствующие характеризации стереографических проекций условий фазового синхронизма в соответствии с известными классификациями; г) обнаружено, что смешение исходного анизотропного нелинейного кристалла HgGa2S4 с кристаллом CdGa2S4, характеризующимся меньшими значениями нелинейной восприимчивости и показателей преломления, позволяет получить смешанный кристалл CdxHgixGa2S4 с большим коэффициентом нелинейного качества по сравнению с исходным кристаллом; д) найдено, что коэффициент квадратичной нелинейной восприимчивости кристаллов LiInSe2 почти в два раза превосходит соответствующее значение для LiInS2, которое завышено по известным данным на 80%; е) обнаружено, что смешение нелинейных кристаллов HgGa2S4 и CdGa2S4 позволяет получить твердый раствор с большим диапазоном прозрачности по сравнению с кристаллом HgGa2S4; ж) найдено, что пороги поверхностного разрушения нелинейных кристаллов среднего ИК-диапазона CdGeAs2, ZnGeP2, AgGaSe2, CdSe, GaSe и Ag3AsS3 имеют близкие значения; з) установлено, что пороги поверхностного разрушения нелинейных кристаллов LiInS2, LiInSe2,HgGa2S4, CdxHgi.xGa2S4 и AgGaGexS2(1+X) в 1,6-2,3 раза превышают соответствующие значения для известных кристаллов среднего ИК-диапазона; и) обнаружено, что кристаллы AgGaGexS2(i+x) не имеют поляризационной зависимости спектра прозрачности; к) обнаружено, что смешанные кристаллы двух тройных полупроводниковых кристаллов AgGa|.xlnxSe2 и CdxHg|.xGa2S4 имеют характерный пик поглощения в области 2,1-2,3 мкм, обусловленный наличием точечных дефектов; л) показано, что изменением отношения смешения кристаллов х в кристаллах CdxHgixGa2S4 возможна реализация некритичного спектрального синхронизма для генерации второй гармоники всех линий 9-мкм полосы излучения С02-лазера.

2. Проведены исследования потенциальных возможностей реализации и параметров преобразователей частоты на основе нелинейных кристаллов LiInS2, LiInSe2; HgGa2S4, CdxHg1.xGa2S4H AgGaGexS2(i+x).

При этом: а) показано, что при комнатной температуре нелинейные кристаллы HgGa2S4 и CdxHgi.xGa2S4 обеспечивают максимальную потенциальную эффективность преобразования частоты излучения видимого и ближнего ИК в средний ИК-диапазон спектра; б) показано, что при комнатной температуре AgGaGexS2(1+x) при х>6 превосходят все известные кристаллы, по потенциальной эффективности ГВГ С02-лазеров; в) установлено, что кристаллы LiInS2 являются единственными кристаллами, обеспечивающими выполнение условий группового синхронизма в направлении фазового для ГВГ излучения лазеров 3-мкм диапазона; г) найдено, что нелинейные кристаллы AgGaGexS2(1+x) и LiInSe2, имеют максимальную потенциальную эффективность для прямого преобразования частоты фем-тосекундных Ti:sapphire- и Cr:forsterite-лазеров в средний ИК-диапазон; д) показано, что изменением отношения смешения в смешанных нелинейных кристаллах можно регулировать условия выполнения группового синхронизма в направлении фазового; е) показано, что все исследованные кристаллы позволяют создать параметрический генератор среднего ИК-диапазона с накачкой излучением Nd: YAG-лазера и его второй гармоники; ж) предложены оптическая схема и нелинейные элементы, позволяющие создать широко диапазонный 0,2-14,0 мкм источник излучения на базе Nd.'YAG-лазера для универсального лидара.

3. Исследованы возможности создания высокоэффективных преобразователей частоты на основе сравнительного анализа нелинейных кристаллов ZnGeP2, CdGeAs2, GaSe, CdSe, AgGaSe2 и Tl3AsSe3.

При этом: а) создан источник излучения диапазона 2,0-12,0 мкм, с рекордной эффективностью преобразования и плотностью преобразованных линий излучения вплоть до 10"3 см"1 путем генерации гармоник и смешения частот С02-лазеров, работающих в основных, вторых секвенционных и 4,3-мкм полосах излучения; б) определены оптимальные длины кристаллов - преобразователей частоты, условия и спектральные и угловые ширины фазового синхронизма для различных типов преобразователей частоты; в) оценены эффективные значения квадратичной нелинейной восприимчивости и коэффициенты нелинейного качества; г) удалось довести эффективность удвоения частоты 4,3-мкм полосы излучения С02-лазера по средней мощности до 10% при низкой средней мощности накачки 10 мВт и превысить 20% уровень пиковой эффективности ГСЧ 4,3 мкм и основных полос излучения С02-лазера; д) предложен и реализован двухкаскадный преобразователь частоты С02-лазера, первый каскад которого - NH3-лазер с оптической накачкой излучением С02-лазера, а второй каскад - удвоитель частоты №13-лазера из CdGeAs2; е) реализована ап-конверсия излучения С02-лазера в область 2,3 мкм с эффективностью преобразования до 12%.

4. Проведены экспериментальные исследования преобразователей частоты на основе новых кристаллов LiInS2, LiInSe2> HgGa2S4, CdxHgi.xGa2S4 и AgGaGexS2(i+x).

При этом: а) впервые реализована ГВГ излучения С02-лазера - в кристаллах CdxHgi.xGa2S4, AgGaGexS2(i+x) и LiInSe2 и ГВГ СО лазера в LiInS2; б) впервые показано, что при преобразовании частоты HgGa2S4, CdxHgi.xGa2S4 и AgGaGexS2(i+X) превосходят все известные кристаллы среднего ИК-диапазона по произведению эффективного коэффициента нелинейного качества на лучевую стойкость; в) впервые экспериментально показано 1,9-кратное преимущество по эффективности ГВГ С02-лазеров в смешанных нелинейных кристаллах AgGao,6lno;4Se2 по сравнению с кристаллами ZnGeP2; г) предсказано и экспериментально подтверждено 3-кратное превосходство HgGa2S4 и смешанных кристаллов CdxHg].xGa2S4 в эффективности ГВГ С02-лазера по сравнению с кристаллами ZnGeP2 и 5,5-кратное по сравнению с кристаллами AgGaSe2; д) впервые подбором отношения смешения х в смешанных кристаллах AgGaixInxSe2 и CdxHg].xGa2S4 реализованы условия некритичного фазового синхронизма для ГВГ С02-лазеров; д) эффективность преобразователей частоты на основе новых и новых смешанных нелинейных кристаллов длиной 2-7 мм доведена до приемлемого для практических применений 10% уровня.

5. Изучены возможности применения преобразователей частоты на основе тройных и смешанных кристаллов в устройствах прикладной оптики.

При этом: а) впервые генераторы суммарных частот двух С02-лазеров использованы в составе лидаров дифференциального поглощения, в частности для определения фонового и надфонового содержания N20 в реальной атмосфере; б) продемонстрирована работоспособность молекулярного ОСS-лазера, излучающего в области 8,3 мкм со столкновительным возбуждением молекулами СО, в свою очередь, возбуждаемых второй гармоникой излучения С02-лазера; в) реализована ап-конверсия излучения С02-лазера микросекундной длительности в область 0,967 мкм с эффективностью преобразования до 2%, что позволяет достигать 450-кратного преимущества в отношении сигнал/шум по сравнению с прямым детектированием лидарных сигналов; г) продемонстрированы возможности ГВГ С02-лазера для определения содержания глюкозы, растворенной в воде с использованием метода полного внутреннего отражения; е) установлено отсутствие искажения фазового фронта волны излучения накачки С02-лазера в процессе его преобразования во вторую и четвертую гармоники в установке для ЛТС.

В заключение автор считает своим долгом выразить признательность и благодарность доктору физико-математических наук Самохвалову И.В. за постоянную поддержку и интерес к исследованиям, особую благодарность доктору физико-математических наук Андрееву Ю.М., являвшимся научным руководителем моей дипломной работы в 1984 году за постановку еще в те годы темы исследований и плодотворные дискуссии, кандидату геолого-минералогических наук Бадикову В.В., доктору физико-математических наук Воеводину В.Г. за предоставленные для исследований образцы нелинейных кристаллов, кандидатам физико-математических наук Вернику А.В., Гречину С.Г. за научное сотрудничество в различные периоды.

1. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook of Nonliear Optical Crystals, Springer-Verlag, N.-Y.; Berlin; Heidelberg: 1999. 413 p.

2. Дмитриев В.Г., Тарасов JI.B. Прикладная нелинейная оптика. М.: Радио и связь, 1982. 352 с.

3. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Белых А.Д., Гурашви-ли В.А., Изюмов С.В. Удвоение частоты излучения СО лазера с эффективностью 3% // Квантовая электроника. 1987. Т. 14. № 4. С. 782-783.

4. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Дядъкин А.П., Пи-гулъский С.В., Стародубцев А.И. Генерация второй гармоники NH3 лазера в CdGeAs2 // Квантовая электроника. 1987. Т. 14. № 4. С. 784-786.

5. Андреев Ю.М., Гейко 77.77., Зуев В.В., Грибенюков А.И. Эффективность генерации второй гармоники в монокристаллах ZnGeP2// Изв. вузов. Физика. 1987. 32 с. -Деп. в ВИНИТИ. 25. 06. 87, № 4676-В87.

6. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Zuev V.V. High efficiency frequency conversion of IR lasers with ZnGeP2 and CdGeAs2// 3 Int. Conf. Advanced Laser Science: Proc. V. 3. USA. 1988. P. 190-192.

7. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Грибенюков A.M., Изюмов C.B., Зуев В.В., Тойко М.И. Перспективный источник когерентного излучения для лазерного газоанализа атмосферы на основе нелинейного кристалла Tl3AsSe3 // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 1.С. 126-129.

8. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Зуев В.В., Романовский О.А., Солодухин А.С., Трушин С.А. Нетрадиционные полосы излучения С02-лазера в задачах газоанализа атмосферы // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 2. С. 51-56.

9. Андреев Ю.М., Ведерникова Т.В., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Грибенюков А.И., Изюмов С.В., Зуев В.В., Козочкин С.М., Сатов Ю.А., Стрельцов А.П. Генерация второй гармоники излучения С02-лазера в CdGeAs2 // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 2. С. 103-105.

10. Зуев В.Е., Кабанов М.В., Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Грибенюков А.И, Зуев В.В. Эффективные параметрические преобразователи частоты ИК лазеров и их применение // Изв. АН СССР. Сер. физическая. 1988. Т. 52. № 6. С. 1142-1149.

11. Гейко П.П., Романовский О.А., Зуев В.В. Оптимальные микроокна прозрачности для зондирования газовых загрязнений в области 4,5-5,5 мкм // Распространение оптического излучения в случайно неоднородных средах. Томск: СО АН СССР, 1988. С. 78-81.

12. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Давыдов В.Н., Зуев В.В., Романовский О.А., Шубин С. Ф. Трассовый газоанализатор диапазона 5 мкм, работающий по топографическому отражателю // Оптические свойства земной атмосферы. Томск: СО АН СССР, 1988. С. 132-135.

13. Андреев Ю.М., Гейко ПЛ., Грибенюков А.И., Зуев В.В., Романовский OA. ИК параметрические преобразователи частоты в задачах лазерной спектроскопии атмосферы // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 3. С. 20-26.

14. Андреев Ю.М., Бовдей С.Н., Гейко П.П., Грибенюков А.И., Гурашвили В.А., Зуев В.В., Изюмов С.В. Многочастотный лазерный источник диапазона 2,6-3,2 мкм // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 4. С. 124-127.

15. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Шубин С.Ф. Генерация перестраиваемого по частоте ИК излучения в Tl3AsSe3 // Изв. вузов. Физика. 1991. 28 с. - Деп. в ВИНИТИ. 19.03.91, № 1200-В91.

16. Andreev Yu. М., Geiko P.P., Krekov G.M., Romanovskii OA. Trace gas detection of the simple pollutants in Tomsk 11 Proc. SPIE. 1992. V. 1811. P. 367-371.

17. Гейко П.П., Романовский OA., Харченко O.B. Возможности преобразования частоты С02- и СО-лазеров в монокристалле Tl3AsSe3 для целей газоанализа атмосферы // Журнал прикладной спектроскопии. 1992. Т. 56. № 5-6. С. 774-780.

18. Гейко 77.77., Гусамов А.И., Петров В.М., Андреев ЮМ. Конверсия излучения С02-лазера в ZnGeP2 в дальнюю инфракрасную область // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 5. С. 473-475.

19. Andreev Yu. М., Geiko P. P., Sherstov I.V. Development and testing of the lidar gas analyzing complex // Proc. SPIE. 1999. V. 3983. P. 386-394.

20. Andreev Yu. M., Geiko P. P., Vernik A. I., Voevodin V.G., Voevodina O.V. ZnGeP2 crystal is the leader among nonlinear crystals for middle IR // Proc. SPIE. 1999. V. 3983. P. 395-406.

21. Andreev Yu. M., Geiko P. P., Alampiev M. V., Kataev M.Y. Coherent emission sources tunable in a wide range for a CH4 lidar // Proc. SPIE. 1999. V. 3983. P. 450-457.

22. Гейко 77.77., Гусамов А.И., Андреев ЮМ. Оптические свойства и условия фазового согласования в нелинейных кристаллах AgGaxIni.xSe2 // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 7.С. 606-610.

23. Андреев Ю.М., Батурин КВ., Гейко П.П., Гусамов А.К Удвоение частоты С02-лазеров в новом нелинейном кристалле AgGaxIni.xSe2 // Квантовая электроника. 1999. Т. 29. № 1.С. 66-70.

24. Geiko P.P., Andreev Yu.M., Gusamov A.I. Narrow-band tunable source of submillime-ter waves // Proc. SPIE. 2000. V. 4063. P. 269-273.

25. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Voevodin KG. Generator of Erbium and C02 Laser Combination Frequencies 11 Proc. SPIE. 2000. V. 4063. P. 246-250.

26. Geiko P.P., Andreev Yu.M., Vernik A.V., Geiko L.G. The possibilities of development of high efficiency C02 laser harmonic generators for Lidars // Proc. SPIE. 2000. V. 4035. P. 237-244.

27. Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Гейко П.П. Ап-конверсия излучения С02-лазеров микросекундной длительности // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т. 13 № 4. С. 401-406.

28. Гейко П.П., Андреев Ю.М. Сравнительный эксперимент по удвоению частоты TEA С02-лазеров в кристаллах ZnGeP2, AgGaSe2 и GaSe // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т. 13. № 12. С. 1146-1149.

29. Geiko P.P. The phase-matching in nonlinear crystals of a middle IR range // Proc. of V Russ-Chinese Symp. on Laser Physics and Technologies. Tomsk, 2000. P. 273-276.

30. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Gusamov A.I., Geiko L.G., Voevodin V.G. Optical Properties of AgGaxIn).xSe2 Crystals // Japanese Journal of Applied Physics. 2001. V. 39. S. 39-1. P. 94-95.

31. Andreev Yu. M., Geiko P.P. Laser Frequency Converters for Aerosol and Gas Lidar Systems // Proc. SPIE. 2000. V. 4341. P. 420-425.

32. Андреев Ю.М., Гейко Л.Г., Гейко П.П., Гречин С.Г. Оптические свойства нелинейного кристалла LiInS2 // Квантовая электроника. 2001. Т. 31. № 7. С. 647-648.

33. Андреев Ю.М., Бадиков В.В., Воеводин В.Г., Гейко Л.Г., Гейко 77.77., Иващенко М.В., Карапузиков А.И., Шерстов КВ. Лучевая стойкость нелинейных кристаллов на длине волны 9.55 мкм // Квантовая электроника. 2001. Т. 31 № 12. С. 1075-1078.

34. Андреев Ю.М., Вадиков В.В., Гейко П.П., Гречин С.Г. Выполнение условий синхронизма и оптические свойства нелинейных кристаллов тиоиндата лития // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14 № 11. С. 1087-1090.

35. Андреев Ю.М., Гейко П.П. Источник излучения в диапазонах 2.1-2.3 и 3.7-4.3 мкм для спектроскопии атмосферы // Журнал прикладной спектроскопии. 2001. Т. 68. №6. С. 812-814.

36. Андреев Ю.М., Бадиков, В.В. Гейко Л.Г., Гейко П.П., Гречин С.Г. Оптические свойства нового нелинейного кристалла AgGaGeS4 // Прикладная физика. 2002. № 2. С. 102-108.

37. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Grechin C.G. Phase-matching and optical properties of LiInS2 nonlinear crystal // Proc. SPIE. 2002. V. 4747. P. 400-405.

38. Andreev Yu.M., Geiko L.G., Geiko P.P., Kharchenko О. V., Matvienko G.G., Ro-manovskii O. A. Simulation of lidar sounding of the atmospheric meteoparameters in the spectral window 2-2.4 fim // Proc. SPIE. 2002. V. 4678. P. 301-309.

39. Matvienko G.G., Andreev Yu. M., Badikov V.V., Geiko P.P., Grechin S.G., Karapuzikov A.I. Wide band frequency converters for Lidar systems // Proc. SPIE. 2002. V. 4546. P.119-126.

40. Андреев Ю.М., Гейко 77.77. Нелинейно-оптические преобразователи частоты как элементная база для ИК лидаров // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 1 С. 62-70.

41. Андреев Ю.М., Гейко П.П. О возможности создания лазерного источника диапазона 0.2-12.0 мкм // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 7. С. 616-622.

42. Андреев Ю.М., Гейко Л.Г., Гейко 77.77. Условия фазового синхронизма для генерации второй гармоники в кристаллах ZnGeP2 // Изв. вузов. Физика. 2002. Т. 45. № 10. С. 85-89.

43. Bhar G.C., Das S., Andreev Yu.M., Geiko P.P., Badikov V.V. New Optical Material for Tunable Coherent Infrared Source for Different Applications // Proc. SPIE. 2002. V. 4900. P.885-890.

44. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Kabanov M.V. Perspectives of Laser Sounding with Using of Optical Frequency Converters // Proc. SPIE. 2002. V. 4900. P. 37-45.

45. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Shaiduko A. V., Jin-Yue Gao, Tao Ma, Yu Jiang, Grechin S.G. New possibilities in design of femtosecond light sources for lidar applications I I Proc. SPIE. 2003. V. 5026. P. 132-139.

46. Гейко П.П. Моделирование параметрической генерации световых импульсов в нелинейных кристаллах с накачкой лазерами 2-3 мкм диапазона // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 7. С. 629-635.

47. Huang J., Ren D., Ни X., Qu Y., Andreev Yu.M., Geiko P.P., Shaiduko A. V., Grechin S.G. Optical properties and phase-matching in LiInS2 // Chinese Optics Letters. 2003. V. 1. № 4. P. 237-240.

48. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Матвиенко Г.Г., Романовский О. А., Харченко О. В. Генераторы комбинационных частот эрбиевых и С02-лазеров в задачах лидарного зондирования метеопараметров атмосферы // Прикладная физика. 2003. № 4. С. 99-104.

49. Гейко П.П. Моделирование генерации второй гармоники импульсного С02-лазера в нелинейных кристаллах тройных полупроводников с учетом теплового самовоздействия // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 8. С. 736-744.

50. Гейко П.П. Условия фазового и группового синхронизма в нелинейных кристаллах смешанного типа AgGa(SeixSx)2 // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 9. С. 828-834.

51. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Самохвалов И.В. Зондирование газовых загрязнений атмосферы методом дифференциального поглощения в ИК области спектра // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 9. С. 773-782.

52. Кабанов М.В., Андреев Ю.М., Бадиков В.В., Гейко 77.77. Параметрические преобразователи частоты на основе новых нелинейных кристаллов // Изв. Вузов. Физика. 2003. Т. 46. № 8. С. 85-94.

53. Гейко П.П. Андреев Ю.М., Бадиков В.В. Генерация второй гармоники С02 лазера в HgGa2S4// Изв. Вузов. Физика. 2003. Т. 46. № 9. С. 87-89.

54. Ren D., Huang J., QuY., Ни X., Andreev Yu.M., Geiko P.P., Badikov V.V., Lanskii G. V., Tikhomirov A.A. Optical properties and C02 laser SHG with HgGa2S4// Chinese Optics Letters. 2003. V. 1. № 10. P. 613-615.

55. Sehunemann P. G. and Pollak Т. M. Single crystal growth of large, crack-free CdGeAs2 // J. Crystal Growth 1997 V. 174. P. 272-277.

56. Sehunemann P. G., Setzler S. D., Pollak Т. M., Ptak A. J., and Myers Т. H. Defect segregation in CdGeAs2// J. Crystal Growth 2001. V. 225. P. 440-444.

57. Vodopyanov K. L., Mirov S. В., Voevodin V. G., and Sehunemann P. G. Two-photon absorption in GaSe and CdGeAs2// Opt. Comm. 1998. V. 155. P. 47-50.

58. Vodopyanov K. L. and Sehunemann P. G. Efficient difference-frequency generation of 7-20 цт radiation in CdGeAs2 // Opt. Lett. 1998. V. 23. P. 1096-1098.

59. Ghosh G. Coefficients of a dispersion equation for the birefringence of a CdGeAs2 nonlinear crystal at different temperatures // Appl. Opt. 1998. V. 37. P. 6456-6458

60. Auyeung R. C. Y., Zielke D. M., and Feldman B. J. Multiple harmonic conversion of pulsed C02 laser radiation in Tl3AsSe3 // Appl. Phys. В 1989. V. 48. P. 293-297

61. Ewbank M. D., Newman P. R., Mota N. L., Lee S. M, Wolfe W. I., DeBell A. G., and Harrison W. A. The temperature dependence of optical and mechanical properties of Tl3AsSe3 // 1980. J. Appl. Phys. V. 51. P. 3848- 3852

62. Feichtner J. D. and Roland G. W. Optical properties of a new nonlinear optical material: Tl3AsSe3 // Appl. Opt. 1972. V. 11 P. 993-998

63. Pastel R. L. Intracavity doubling of a C02 TEA laser with thallium-arsenic-selenide cryatal //Appl. Opt. 1987. V. 26. P. 1574-1576

64. Suhre D. R. Efficient second-harmonic generation in Tl3AsSe3 using focussed C02 laser radiation//Appl. Phys. В 1991. V. 52. P. 367-370

65. Suhre D. R., Taylor L. H. Six-watt mid-infrared laser using harmonic generation with Tl3AsSe3 // Appl. Phys. В 1996. V. 63. P. 225-228

66. Boyd G. D., Kasper H. M., McFee J. H., and Storz F. G. Linear and nonlinear optical properties of some Ternanry Selenides // IEEE J. Quant. Electron. 1972. V. QE-8. P. 900908.

67. Kildal H. and Mikkelsen J. C. The nonlinear optical coefficient, phasematching, and optical damage in the chalcopyrite AgGaSe2 // Opt. Comm. 1973. V. 9. P. 315-318.

68. Budni P. A., Knights M. G., Chicklis E. P., and Schepler K. L. Kilohertz AgGaSe2 optical parametric oscillator pumped at 2 pm // Opt. Lett. 1993. V. 18. P. 1068-1070.

69. Abedin K. S., Haidar S., Konno Y., Takyu C., and Ito H. Difference frequency generation of 5-18 pm in a AgGaSe2 crystal //Appl. Opt. 1998. V. 37. P. 1642-1646.

70. Catella G. C., Shiozawa L. R., Hietanen J. R., Eckardt R. C., Route R. K., Feigelson R. S., Cooper D. G., and Marquardt C. L. Mid-IR absorption in AgGaSe2 optical parametric oscillator crystals // Appl. Opt. 1993. V. 32. P. 3948-3951.

71. Горобец В.А., Петухов В.О., Точицкий С.Я., Чураков В.В. Исследование нелинейно-оптических характеристик ИК кристаллов, используемых для преобразования частоты излучения TEA С02 лазера. // Оптический журнал. 1999. Т.66. №1. С.62-61.

72. Shaw E.D., Patel C.K.N., Chichester R.J. 60 percent efficiency second harmonic generation from 12.8 jum radiation. // Optics Communications. 1980. V.33. No.2. P.221-224.

73. Suhre D.R., Singh N.B., Balakrisha V., Fernelius N.C., and Hopkins F.K. Improved crystal quality and harmonic generation in GaSe doped with indium. // Optics Letters. 1997. V.22. N.ll. P.775-777.

74. Vodopyanov K. L. Mid-infrared optical parametric generator with extra-wide (3-19 pm) tunability: applications for spectroscopy of two-dimensional electrons in quantum wells // J. Opt. Soc. Am. 1999. V. 16. P. 1579- 1586.

75. Dahinten Т., Plodereder U., Seilmeier A., Vodopyanov K. L., Allakhverdiev K. R., and Ibragimov Z. A. Infrared pulses of 1 picosecond duration tunable between 4 jam an 18 pm // IEEE J. Quant. Electron. 1999. V. 29 P. 2245-2250.

76. Singh N. В., Suhre D. R., Rosch W., Meyer R„ Marable M., Fernelius N. C., Hopkins F. K., Zelmon D. E., and Narayanan R. Modified GaSe crystals for mid-IR applications // J. Crystal Growth 1999.V. 198/199. P. 588-592.

77. Boyd G.D., Buehler Е., Storz F.G., and Wernick J.H. Linear and nonlinear optical properties of ternary AUBIVC2V chalcopyrite semiconductors. II IEEE Journal of Quantum Electronics. 1972. V.QE-8. N.4. P.419-426.

78. Boyd G.D., Buehler E., Storz F.G. Linear and nonlinear optical properties of ZnGeP2 and CdSe. // Appl. Phys. Lett. 1971. V.18. N.7. P.301-303.

79. Иванова M.M., Иванов E.K., Златкин JI.Б. Прочухан В.Д. Получение и некоторые оптические свойства ZnGeP2. // ФТП.1969. Т.З. №12. С. 1871-1873.

80. Boyd G.D., Bridges T.J., Patel C.K.N., Buehler E. Phase-matched submillimeter wave generation by difference frequency mixing in ZnGeP2. // Appl. Phys. 1972. V.21. N.ll. P.553-555.

81. Shay J.L. and Wernick J.H. Nonlinear optical applications. // Ternary chalcopyrite semiconductors: growth, electronic properties and applications. Chapter 6. Pergamon Press. Oxford. 1975. P.152-174.

82. Bhar G.C. and Ghosh D.K. Evaluation of ZnGeP2 crystal for temperature dependent phase-matched nonlinear interactions. 11 Japanese J. of Appl. Phys. 1980. V.19. Suppl.19-3. P.129-132.

83. Войцеховский B.B., Волков А.А., Командин Г.А., Шакир Ю.А. Диэлектрические свойства ZnGeP2 в дальнем ИК диапазоне. // ФТТ. 1995. Т.37. № 7. С.2199-2202.

84. Isomura S., Masumoto К. Optical properties of ZnGeP2. // Physica Status Solidi (a) 1971. V.6. P.K139.

85. Guha S., Eaton M„ Hopkins F.K., Ohmer M.C. Nonlinear absorption and damage measurements in chalcopyrite crystals. // Report at NLO Materials Workshop, DERA, Malvern, UK, 20-21 Sept. 1999.

86. Hopkins F.K. Nonlinear Materials Extend the Range of High-Power Lasers. // Laser Focus World. 1995. July P. 87-93.

87. Schunemann P.G., Schepler K.L., Budni P.A. Nonlinear Frequency Conversion Performance of AgGaSe2, ZnGeP2, and CdGeAs2.1 I MRS Bulletin. 1998. July P. 45-49.

88. Schunemann P.G. and Pollak T.M. Ultralow Gradient HGF-Grown ZnGeP2 and CdGeAs2 and Their Optical Properties. // MRS Bulletin. 1998. July P.23-27.

89. Chung L.L., Lee Y.-W., AngH.-G. ZGP annealing studies. // Report atNLO Materials Workshop, DERA, Malvern, UK, 20-21 Sept. 1999.

90. Никогосян Д.Н. Кристаллы для нелинейной оптики. // Квантовая электроника, 1977, Т.4, N1, С.5-25.

91. Suhre D.R., Singh N.B., Balakrisha V., Fernelius N.C., Hopkins F.K. Improved crystal quality and harmonic generation in GaSe doped with indium. // Opt. Lett. 1997. V. 22. N. 11. P. 775-777.

92. Guseinov G.D., Rasulov A.I. On heat conductivity of AmBIV type semiconductors. // Phisica Status Solidi. 1966. V. 18. P. 911 - 922.

93. Мамедов K.K. Теплоемкость селенида галлия и селенида таллия. // ФТП. 1967. Т. 1.С. 441-442.

94. Палатник Л.С., Белова Е.К. Исследование фазовой диаграммы Ga Se. 11 Известия АН СССР. 1966. Т. 2. № 4. С. 770 - 771.

95. Barnes N.P. Absorption coefficients and the temperature variation of the refractive index difference of nonlinear optical crystals. // Ieee J. Quantum Electron. 1979. V. QE -15, P. 1074- 1079.

96. Vodopyanov K.L., Voevodin KG. 2.8 jam laser pumped type I and II travelling-wave optical parametric generator in GaSe. // Opt. Commun. 1995. V. 114. P.333-335.

97. Грибенюков А.И. Нелинейно-оптические кристаллы ZnGeP2: ретроспективный анализ технологических исследований // Оптика атмосферы и океана 2002. Т.15. № 1. С.71-80.

98. Андреев, Ю.М., Березная С.А., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Кабанов М.В. GaSe:In перспективный материал для нелинейной оптики // II Межд. симп. "Контроль и реабилитация окружающей среды" 2000. Томск ИОМ СО РАН С. 56 - 57.

99. Гордиенко В.М., Михеев П.М., Прялкин В.И. Эффективная параметрическая генерация фемтосекундного ИК излучения в схеме с использованием свойств группового синхронизма. // Квантовая электроника.2000. Т. 28. № 1. С. 37 42.

100. Rotermund F. and Petrov V. Mercury tiogallate mid-infrared femtosecond optical parametric generator pumped at 1.25 |im by a Cnforsterite regenerative amplifier. // Opt. Lett. 2000. V. 25. N. 10. P. 746 748.

101. Бадиков В.В., Матвеев Ш.Н., Панютин В.Л., Пшеничников С.М., Репяхова Т.М., Рычик О.В., Розенсон А.Е., Троценко Н.К., Устинов Н.Д. Выращивание и оптические свойства тиогалата ртути. // Квантовая электроника. 1979. Т. 9. № 8. С. 1807- 1809.

102. Бадиков В.В., Матвеев И.Н., Пшеничников В.Л., Рычик О.В., Троценко Н.К., Устинов Н.Д., Щербаков С.И. Выращивание и нелинейные свойства HgGa2S4.// Квантовая электроника. 1980. Т. 10. № 7. С. 2235 2237.

103. Андреев С.А., Андреева Н.П., Матвеев И.Н., Пшеничников С.М. Преобразование излучения С02-лазера в область 0,5 мкм в нелинейных кристаллах. // Квантовая электроника. 1981. Т. 8. № 6. С. 1361 1363.

104. Rotermund F., Petrov V. and Noack F. Difference frequency generation of intense femtosecond pulses in the mid-infrared (4-12 pm) using HgGa2S4 and AgGaS2. // Opt. Commun. 2000. V. 185. P. 177-181.

105. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Ohmer M.C., Schunemann P.G. Получение и свойства барьеров Шоттки In/HgGa2S4. // ФТП. 1999. Т. 33. Вып. 10. С. 1217 1219.

106. Smith C.J., Lowe C.W. Stoichiometric effects on the optical properties of LiInSe2. // J.Appl.Phys. 1989. V. 66, N. 10. P. 5102 5104.

107. Boyd G.D., Kasper H.M., McFee J.H. Linear and nonlinear optical properties of LiInS2. // J.Appl. Phys. Letters. 1973. V. 44. N. 6. P. 2808 2812.

108. Negran T.J., Kasper H.M., Glass A.M. Pyroelectric and electrooptic effects in LiInS2 and LiInSe2.11 Mat. Res. Bull. 1973. V. 8. N. 6. P. 743 747.

109. Isaenko L., Vasilieva /., Yelisseyev A., Labanov S., Malakhov V., Dovlitova L., Zondy J.-.J., Kavin I. Growth and characterization of LiInS2 single crystals. 11 J. Cryst. Growth. 2000. V. 218. P. 318 322.

110. Isaenko L., Yeliseev A., Lobanov S., Petrov V., Rotermund F., Slekys G., Zond.yJ.-J. LiInSe2: A biaxial ternary chalcogenide crystal for nonlinear optical applications in the midinfrared. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. N. 12. P. 9475 9480.

111. Бадиков В.В., Матвеев Ш.Н., Панютин В.Л., Пшеничников С.М., Розенсон А.Е., Скребена С.В., Троценко Н.К., Устинов Н.Д. Выращивание и оптические свойства систем AgGaixInxS2. // Квантовая электроника. 1980. Т. 7. № 10. С. 2237 -2239.

112. Mikkelson J С and Kildal И. Phase studies, crystal growth, and optical properties of CdGe(As,.xPx)2 and AgGa(Sei.xSx)2 solid solutions. // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. N. 1. P. 426 431.

113. Bhar G.C., Das S., Chatterjee U., Datta P.K., Andreev YuM. Noncritical second harmonic generation of C02 laser radiation in mixed chalcopyrite crystal 11 Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. 10. P.1316-1318.

114. Bhar G.C., Das S., Satyanaryan D.V., Datta P.K., Nundy U., Andreev Yu.M. Efficient generation of mid-infrared radiation in an AgGaxInixSe2 crystal // Optics Lett. 1995. V. 20, P. 2057-2059.

115. Бадиков B.B., Тюлюпа А.Г., Шевирдяева Г.С., Шеина С.Г. Твердые растворы в системах AgGaS2 GeS2, AgGaSe2 - GeSe2. 11 Известия АН СССР. Сер. Журнал неорганической химии. 1991. Т. 27. N. 2. С. 248 - 252.

116. Бадиков В.В., Троценко Н.К., Тюлюна А.Г., Шивырдяева Г.С. Получение нового нелинейного материала. Тез. докл. Всес. Конф. "Материалы для оптоэлектрони-ки". Ужгород. 1980. С. 56.

117. Победимская Е.А., Алимова А.А., Белов Н.В., Шевырдяева Г.С. Кристаллическая структура Ag-германогалиевого сульфида. Сборник "Оптические свойства и условия роста тиогалатов серебра и ртути". М. 1982. Деп. В ВИНИТИ. N 6319. С. 59 64.

118. Takaoka E. and Kato К Tunable IR generation in HgGa2S4.11 CLEO '98. Tech. Digest. 1998. P. 253 254.

119. Kamijoh Т., Kuriyama К Single crystal growth of LiInS2. // J. Cryst. Growth. 1979. V. 46. P. 801 803.

120. Knippels G.M.H., Van Der Meer A.F.G., MacLeod A.M., Yelisseev A., Isaenko L., Lobanov S., Thenot I., Zondy J.-J. Mid-infrared (2.75-6.0 pm) second-harmonic generation in LiInS2.1 I Optics Letters. 2001. V. 26. N. 9. P. 617 619.

121. Greuling B. Pressure-induced phase transformation in LiInSe2.// Cryst. Res. Tech-nol. 1987. V. 22. N. 2. P. K27 K29.

122. Beister H.J., Ves S., Honle W., Syassen K, Kuhn G. Structeral phase transitions and optical absorption of LiInSe2 under pressure. // Physical Review B. 1991. V. 43. N. 12. P. 9635 9642.

123. Negran T.J., Kasper H.M., Glass A.M. Pyroelectric and electrooptic effects in LiInS2 and LiInSe2.// Mat. Res. Bull. 1973. V. 8. N. 6 P. 743 747.

124. Kamijoh Т., Kuriyama K. Single crystal growth and characterization of LiInSe2. // Journal of Crystal Growth. 1981. V. 51. N. 1. P. 6 10.

125. Eifler A., Reide V, Wenger S., Weise S., Nowak E., Sprinz D., Lippold G., Grill W. Infrared and Raman study of lattice vibrations of LiInSe2 single crystals. Proc. of 10-th Int. Conf. on Ternary and Multinary Compaunds. Shtutgart. 1995. P. 359 362.

126. Kamijoh Т., Kuriyama K. Annealing effects on electrical properties of LilnSe?. 11 J. Appl. Phys. 1981. N. 2. V. 52. P. 1102 1103.

127. Kuhn G., Pirl E., Neumann H. and Nowak E. Heat capacity of LiInS2, LiInSe2 and LiInTe2 between 200 and 550 К // Cryst. Res. Technol. 1987. V. 22 (2) P. 265-269.

128. Kuriyama K, Igarashi Y., Nakamura F., Okada A. Epitaxial growth of LiInSe2 on {111}A oriented GaP by a hot wall technique. // Appl. Phys. Letters. 1986. V. 48. N. 18. P. 1199- 1201.

129. Horig W., Neumann H. and Ktihn G. The fundamental absorption edge of LiInSe2// Phys. Stat. Sol. В 1984. V.121.P. K55-K58.

130. Smith C.J., Lowe C. W. Stoichiometric effects on the optical properties of LiInSe2. J. Appl. Phys. 1989. V. 66. N. 10. P. 5102 5104.

131. Horig W., Neuman H., Kuhn G. The fundumental absorption edge of LiInSe2. Phys. Stat. Sol. (b) 1984. V. 121. P. K55 K58.

132. Badikov V.V., Chizikov V.I., Efimenko V.V., Panyutin V.L., G.S. Shevyrdyaeva, and Scherbakov S.I. Optical properties of litium indium selenide. // Opt. Mater. 2003. V. 23. P. 575 581.

133. Константинова H.H., Рудъ Ю.В. Оптические свойства монокристаллов AgGaTe2. // Физика и техника полупроводников. 1989. Т. 23. В.10. С. 1178 -1783.

134. Schunemann P.G., Setzler S.D., Pollak Т.М., Ohmer M.C., Goldstein J.T., Zelmon D.E. Crystal growth and properties of AgGaTe2 // Journal of Crystal Growth. 2000. V. 211. P.242-246.

135. Ohmer M.C., Goldstein J.T., Zelmon D.E., Saxler A.W., Hegde S.M., Wolf J.D. Schunemann P.G., Pollak T.M. Infrared properties of AgGaTe2, a nonlinear optical chalcopyrite semiconductor // Applied Physics. 1999. V.86, Nl.P.94-99.

136. Гейко П.П., Лапко Я.А. Условия синхронизма в нелинейных смешанных кристаллах AgGa(Set.xTex)2 и AgGa(Si.xTex)2 Межд. конф. «Современные проблемы физики и высокие технологии», Материалы, Томск, 2003, с.227-229.

137. Гейко 77.77., Коцубинская Е.М. Оптические свойства и условия фазового синхронизма в твердых растворах AgGa(SeixSx)2 Межд. конф. «Современные проблемы физики и высокие технологии», Материалы, Томск, 2003, с.224-226.

138. Cheng Gan Chao, Yang Lin, Wu Haixin, Cheng Ning. Crystal composition and optical properties of AgGa(Se!.xSx)2.//Acta Optica Sinica. 1995. V. 15. N.3. P.375-377.

139. Samanta L.K., Ghosh D.K., Bhar G.C. Optical nonlinearity, band structure parametric, and refractive indices of some mixed chalcopyrite crystals. // Phys. Review B. 1986. V.33. N.6. P.4145-4148.

140. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Гречин СТ., Гречин С.С. Новый нелинейный кристалл AgGaGeS4 для преобразования частоты фемтосекундных импульсов Межд.конф. «Современные проблемы физики и высокие технологии», Материалы, Томск, 2003, с.204-207.

141. Bhar G.C. Refractive index interpolation in phase-matching. // Appl. Opt. 1976. V. 15. №2. P. 305-307.

142. Levine B.F., Bethea C.G., Kasper H.M. Nonlinear optical susceptibility of thio-gallate CdGa2S4.// IEEE Journal of Quant. Electron. 1974. N. 12. P. 904 906.

143. Головей М.И. Переш Е.Ю., Семрад E.E. Получения и свойства полупроводниковых материалов сложного состава, перспективных для квантовой электроники и оптоэлектроники. // Квантовая электроника. 1981. Т. 20. № 1. С. 93 101.

144. Бадиков В.В., Тюлюна А.Г., Шивырдяева Г.С. Получение и некоторые свойства селеногерманатогалата серебра. Расширенные тезисы 7 Всесоюзной конференции по росту кристаллов. М„ Изд во ИК РАН. 1988. T.III. С. 164 - 165.

145. Злочин И.Х. Лабораторная установка для измерения показателей преломления в широкой спектральной области. Сб. трудов Куб. гос. университета "Оптические свойства и условия роста тиогалатов серебра и ртути". М., 1982. Деп. В ВИНИТИ. N. 6319. С. 200-203.

146. Gupta Р.К. A proposal for a tunable coherent source at 16 pm. // Appl. Phys. D.: Appl. Phys. 1978. V. 11. P. 159-162.

147. Андреев Ю.М., Бутузов В.В., Верозубова ГА., Грибенюков А.И., Давыдов С.В., Захаров В. П. Генерация второй гармоники излучения импульсного С02 лазера в монокристаллах AgGaSe2 и ZnGeP2. // Лазерная физика. 1995. № 5. С.1014-1020.

148. Bergman R.C., Rich J. W. Overtone bands at 2.7-3.1 pm in electrically exited CO. // Appl. Phys. Lett. 1977. V. 31. N 9. P. 597-599.

149. Басиев А.Г., Голубев А.А., Гурашвили В.А., Изюмов С.В. Расширение спектра генерации СО лазера с модулированной добротностью. // ЖТФ. 1980. Т.50. № 8. С. 1740-1744.

150. Андреев Ю.М., Бадиков В.В., Гейко П.П., Гейко Л.Г. Оптические свойства нового нелинейного кристалла AgGaGeS4. // 4-е Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу. Тез. докл. Томск. ИОМ СО РАН. 2001. С. 88 90.

151. Chumside J.H., Wilson J.J., Gribenyukov A.I., Shubin S.F., Dolgii S.I., Andreev Yu.M., and Zuev V. V. Frequency conversion of a C02 laser with ZnGeP2. / NOAA Technical Memorandum ERL WPL-224 WPL. Boulder Co., USA. 1992. 18 p.

152. Karapuzikov A.I., Malov A.N., Sherstov I. V. Tunable TEA C02 laser for long-range DIAL lidar // Infrared Phys. Technol. 2000. V.41. № 2. P.77-85.

153. Иващенко M.B., Карапузиков A.M., Малое A.H., Шерстов И.В. TEA С02-лазер с пиковой мощностью излучения 100 МВт// ПТЭ. 2000. № 1. С.131-137.

154. Handbook of Lasers, Ed. By Weber M.J. Springer-Verlag, New-York, Berlin, Heidelberg, 1999. P.544.

155. Peterson R.D., Schepler K.L., Brown J.L. J. Opt. Soc. Am. B. 1995. V. 12. P. 21421247.

156. Kildal H., Iseler G.W. Higher-order nonlinear processes in CdGeAs2. // Physical review B. 1979. V.19. N.10. P.5218-5222.

157. Forysiak W., Mehendale S.C., Harrison R.G. Second harmonic generation of single and multilongitudinal-mode C02 laser emissions. // App. Optics. 1987. V.26. N.l. P.16-17.

158. Bufton J.L., Itabe Т., Strow L.L., Korb C.L. Frequency-doubled C02 lidar measurement and diode laser spectroscopy of atmospheric C02. // Applied Optics. 1983. V.22. No. 17. P. 2592-2602.

159. Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Зырянов О.Я., Ипполитов И.И., Морозов А.Н., Соснин А.В. Эффективная генерация второй гармоники излучения перестраиваемого С02-лазера в ZnGeP2. // Квантовая электроника. 1984. Т.П. №8. С.1511-1512.

160. Forysiak W., Mehendale S.C., Harrison R.G. Second harmonic generation of single-and multilongitudinal-mode C02 laser emission. // Appl. Optics. 1987. V.26. N 1. P16-17.

161. McGeoch М. W. Efficient generation at 4.8 цт by doubling of mode-locked C02 laser radiation. // SPIE. 1993. V. 1871. P.62-71.

162. Chou H.P., Slater R.C., and Wang Y High-Energy, Fourth-Harmonic Generation Using C02 Lasers. // Appl. Phys. B. 1998. V.66. P.555-559.

163. Kidal H., Mikkelsen J.C. Efficient doubling and cw difference frequency mixing in IR using the chalcopyrite CdGeAs2. // Optics Communications. 1974. V.10. P.306.

164. Белых А.Д., Гурашвили В.А., Изюмов С.В., Путилин В.М. Одновременная генерация на СО и С02 в импульсном электроионизационном лазере. // Квантовая электроника. 1985. Т.12. №11. С.21-22.

165. Ferrario A., Garbi М. Efficient up-conversion in CdSe. // Optics Communications. 1976. V.17. No.2. P.158-159.

166. Bhar G.C., Ghosh D.K. Temperature-dependent Sellmeier coefficients and coherence lengths for some chalcopyrite crystals. // J. Opt. Soc. Am. 1979. V.69. No.5. P.730-733.

167. Barnes N. P. and Williams-Byrd J. A. Average power effects in parametric oscillators and amplifiers. // J. Opt. Soc. Am. В 1995. V. 12. P. 124-131.

168. Beasley J. D. Thermal conductivities of some novel nonlinear optical materials. // Appl. Opt. 1994 V. 33. P. 1000-1003.

169. Пластунов E.C. Теплофизические измерения в монотонном режиме; «Энергия», 1972 г. 372 с.

170. Сергеев О.А. Метрологические основы теплофизических измерений; «Стандарт», 1972 г. 237 с.

171. Tropf М. J., Thomas М. Е., and Harris Т. J. Properties of crystals and glasses. // in Opt. Soc. Am. Handbook of Optics, McGraw-Hill, 1995.

172. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика. / М.: Мир, 1976. 261 С.

173. Vodopyanov K.L. OPOs target the long infrared // Laser Focus World 2001. V.36. N 5. P.225-232

174. Budni P.A., Pomeranz L.A., Lemons M.L., Miller C.A., Mosto C.A., Chickelis E.P. Efficient mid-infrared laser using l,9-|jm-pumped Ho:YAG and ZnGeP2 optical parametric oscillator // J. Opt. Soc. Am. B.2000. V. 17 N. 5. P.723-728.

175. Ншитичев А.А., Степанов A.M. Лазеры двухмикронного диапазона для оптического мониторинга // Оптический журнал 1999. Т.8. N 8. С.57-64.

176. Лукашев А.А., Магницкий С.А., Прялкин В.И. Дисперсия групповых синхронизмов в нелинейно-оптических преобразователях частоты сверхкоротких световых импульсов // Известия РАН, сер. Физическая. 1995. Т.59. N 12. С. 123-129.

177. Schunemann P. G., Setzler S. D., Pollak Т. М., Ptak A. J., and Myers Т. Н. Defect segregation in CdGeAs2 // J. Crystal Growth 2001.V. 225.P. 440-444.

178. Andreev Yu., Geiko P., Kotsubinskaya E. C02 Laser Up-converter for Lidar Applications //Proc. SPIE. 2004. V.5397. P. 173-180.

179. Killinger D.K., Menyuk N., and DeFeo W.E. Remote sensing of CO using frequency-doubled C02 laser radiation. // Appl. Phys. Lett. 1980. V.36. N.6. P.402-405.

180. Menyuk N. And Iseler G.W. Efficient frequency tripling of C02 laser radiation in tandem CdGeAs2 crystals. 11 Optics Letters. 1979. V.4. N.2. P.55-57.

181. Menyuk N., Iseler G. W., Mooradian A. High efficient high average power second-harmonic generation with CdGeAs2. // Applied Physics Letters. 1976. V.29. P.422-424.

182. Кунцевич Б.Ф., Степанов Б.И., Трушин С.А., Чураков В.В. Энергетические характеристики С02-лазера на 16 мкм с оптической накачкой в полосах 4,3 и 9,6 мкм // Квантовая электроника 1978 Т. 5. № 3. С. 543-554.

183. Бертелъ И.М., Кунцевич Б.Ф., Петухов В.О., Трушин С.А., Чураков В.В. Расширение спектра генерации импульсных лазеров на С02 // ЖПС. 1978 Т. 28. вып. 5. С. 804-807.

184. Степанов Б.И., Трушин С.А., Чураков В.В. О возможности генерации мощных импульсов излучения с длиной волны 4,3 мкм в TEA С02-лазерах // Доклады АН СССР. 1978. Т. 243. N. 4. С. 909-912.

185. Петухов В.О., Точицкий С.Я., Чураков. В.В. О возможности эффективной генерации на переходах 02°1(10°1)-0111 молекулы С02 // ЖПС. 1987 Т. 47. вып. 3. С. 404-409.

186. Бертелъ И.М., Кунцевич Б.Ф., Петухов В.О., Трушин С.А., Чураков В.В. Расширение спектра генерации импульсных лазеров на С02. // ЖПС. 1978. Т. XXVIII, вып. 5. С. 804-807.

187. Солодухин А.С., Степанов Б.И., Трушин С.А. Отпаянный С02 лазер, генерирующий в области 4,3 мкм. // Квантовая электроника. 1986. Т.13. № 4. С.845-847.

188. Севрук Б.Б., Белый В.Н., Гахович Д.Е., Орлович В.А. Численное моделирование и экспериментальное исследование параметрической генерации световых импульсов в кристалле КТР // Журнал прикладной спектроскопии 2000. Т.67. N 1. С. 5660.

189. Barnes N.P. and Murray К.Е., Jani M.G. Diode-pumped Ho:Tm:YLF laser pumping an AgGaSe2 parametric oscillator. // J. Opt. Soc. Am. В 1994. V.ll. N 12. P.2422-2425.

190. Allik Т.Н. and Chandra S. Tunable 7-12 pm Optical Parametric Oscillator Using Cr, Er:YSGG Laser to Pump CdSe and ZnGeP2 crystals. // Optics Letters. 1997. V.22. N 9. P.597-599.

191. Tucker J.E., Marquard C.L., Bowman S.R., Feldman B.J. Transient thermal lens in a ZnGeP2 crystal // Appl. Opt. 1995. V.34. N 15. P.2678-2682.

192. Marquardt C.L., Cooper D.G., Budni P.A., Knights M.G., Schepler K.L., De-Domenico R., and Catella G.C. Thermal lensing in silver gallium selenide parametric oscillator crystals. // Appl. Opt. 1994. V.33. N 15. P.3192-3197.

193. Jackson A.G., Ohmer M.C., LeClair S.R. Relatioship of the second order nonlinear optical coefficient to energy gap of inorganic non centrosymmetric crystals. // Infrared Physics & Technology. 1997. V. 38. P. 233 - 244.

194. Межерис P. Лазерное дистанционное зондирование.// M.: Мир. 1987. 550 С.

195. Baumgartner R.A., Byer R.L. Continuously tunable IR lidar with applications to remote measurements of S02 and CH4. //Appl. Opt. 1978. V.17. N.22. P.3555-3561.

196. Ахманов С.А., Хохлов P.В. Проблемы нелинейной оптики (электромагнитные волны в нелинейных диспергирующих средах). М.: ВИНИТИ. 1965, 295 с.

197. Гейко П.П. Лазерный измеритель концентрации газов методом дифференциального поглощения // II межд. научно-практическая конф. «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики»// Тез. Новочеркасск ЮРГУ. 2001. С. 112-113.

198. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники М.: Советское радио 1978. с.346

199. Архипкин В.Г., Попов А.К. Нелинейное преобразование света в газах. Новосибирск, Наука, 1987, с. 142.

200. Chang T.Y., Wood O.R. Optically pumped continuously tunable high-pressure molecular lasers. // IEEE J. of Quant. Electr. 1977. V.QE-13. №11. P.907-915.

201. Jones C.R. Optically pumped mid-IR lasers. // Laser Focus. 1978. August. P.68-74.

202. Коломийский Ю.Р., Летохов B.C., Тумаков О.А. Исследование колебательного возбуждения молекулы OCS и генерации на накачке импульсом излучения С02 лазера.//Квантовая электроника. 1976. Т.З. № 8 С. 1771-1781.

203. Schlossberg H.R., Fetterman H.R. Optically pumped vibrational transition laser in OCS. //Appl. Phys. Lett. 1975. V. 26. № 6. P. 316-318.

204. Kildal H., Deutsch T.F. Optically pumped infrared V-V trancfer lasers. // Appl. Phys. Lett. 1976. V. 27. № 9. P. 500-502.

205. Harrick N.J. Total Internal Reflection and Its Application to Surface Studies, Ann. NY Acad. Sci. 1963. V. 101. P. 928-956.

206. Mendelson Y., Lin В., Peura R.A., Clermont A.C. Carbon dioxide laser based multiply ATR technique for measuring glucose in aqueous solutions. // Applied Optics. 1988. V. 27. P. 5077-5081.

207. Гейко П.П. Определение концентрации глюкозы в жидкости с помощью С02 лазера методом ослабленного полного отражения. // Мат. 5 межд. семинара «Применение лазеров в науке и технике» Новосибирск. 1992. С. 19-21.

208. Акимов А.Е., Баранов В.Ю., Бойко ВА. и др. Эксперименты по нагреву плазмы излучением С02 лазера на установке ТИР-1. // Квантовая электроника. 1983. Т. 10. № 8. С. 1533-1538.

209. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Петров В.М. Мобильный лидарный газоанализи-рующий комплекс // Научно-тех. семинар «Наукоемкие технологии двойного назначения и механизмы их реализации на предприятиях ВПК» 1999. Томск. С.12-18.

210. Hopkins F.K. Nonlinear Materials Extend the Range of High-Power Lasers. // Laser Focus World. 1995. July. P.87-93.

211. Nordwall B.D. Northrop developing laser to jam IR-guided missiles. // Aviation Week & Space Technology. 1993. N.5. P. 61-63.

212. Harasaki A., Sakuma J., Itoh Т., et al. Mid-Infrared Atmospheric Transmittance Measurements by Using the Second and Third Harmonics of Tunable TEA C02 Laser. // SPIE. 1998. V.3125. P. 410-418.

213. Andreev Yu.M., Apollonov V.V., Shakir Yu.A., Verozubova G.A., and Gribenyukov A.I. Submillimeter-wave generation with ZnGeP2 crystals. // J. of Korean Physical Society. 1998. V.33. N.3. P.320-325.

214. Boyd G.D., Gandrud W.B., and Buehler E. Phase-matched up conversion of 10.6-pm radiation in ZnGeP2. // Appl. Phys. Lett. 1971. V.18. N.10. P.446-448.

215. Андреева Н.П., Андреев C.A., Матвеев И.Н., Пшеничников С.М., Устинов НД. Параметрическое преобразование излучения ИК диапазона в цинк германиевом дифосфиде. // Квантовая электроника. 1979. Т.6. № 2. С. 357-359.

216. EG&G Optoelectronics, Short form catalog. 1996. Issue 1. Canada. 20 p.

217. Itabe T. and Bufton J.L. Application of up-conversion detection to pulsed C02 lidar //Appl. Optics. 1982.V.21. N 13. P.2381-2385.

218. Popov V.V., Trocenko N.C., Atuchin V.V. Growth and optical properties of LiInSe2 and LiIn(S!.xSex)2 (x=0,5). // J. Crystal Growth (in press) and Int. Conf. on Materials for Advanced Technol. (ICMAT 2003). Singapure, 2003. Report H-13-3.

219. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин С.А. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука. 1988.310 с.

220. Дмитриев В.Г., Коновалов В.А., Шалаев Е.А. К теории теплового самовоздействия при генерации гармоники в нелинейных кристаллах // Квантовая электроника 1975, Т.2,№3. С. 496-502.

221. Morgan R. A. Phase matching consideration for generalized three-wave mixing in nonlinear anisotropic crystals // Applied Optics . // 1990. V.29. N. 9.P.1259-1263.

222. Гречин С.Г., Гречин C.C., Дмитриев В.Г. Полная классификация типов взаимодействия при генерации второй гармоники в двухосных нелинейных кристаллах // Квантовая электроника. 2000. Т.30. N 5. С. 377-386.

223. Menyuk N., Killinger D.K., and DeFeo W.E. Remote sensing of NO using a differential absorption lidar // Applied Optics. 1980. V.19. N.19. P.3282-3286.

224. Okada M., Ieiri S. Influence of self-induced thermal effects on second harmonic generation // IEEE J. Quant. Electr. 1971. V.7, № 9. P.469-470.

225. Карамзин Ю.Н., Сухорукое А.П., Трофимов В.А. Математическое моделирование в нелинейной оптике. М.: Изд.МГУ, 1989. 154 с.

226. Чесноков С.С. Быстрое преобразование Фурье в задачах теплового самовоздействия // Вестн. МГУ. Физика и астрономия 1980. Т.21, № 6. С. 27-31.

227. Ziklas Е.А., Siegman А.Е. Mode calculation in unstable resonators with flowing saturable gain.2:Fast Fourie transform methode // Appl. Optics 1975. V.14. P.1874-1886.

228. Андерсон Д. Таннехилл Дж., ПлетчерГ. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2 томах. М.: Мир. 1990.25Ъ.Дульнев Г.Н. Тепло и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высшая школа, 1984. 247 с.

229. Гершензон Е.М. Субмиллиметровая спектроскопия. 11 Соросовский образовательный журнал. 1998. № 4. С.78-85.

230. Agarwal R.L., Lax В., Favrot G. Noncollinear phase-matching in GaAs // Optics Comm. 1974. V. 11. P.329-330.

231. Boyd G.D., Bridges T.J., Patel C.K.N., Buehler E. Phase-matched submillimeter wave generation by difference frequency mixing in ZnGeP2 // Appl.Phys. 1972. V. 21 № 11. P. 553-555.

232. Geiko P., Andreev Yu., Karapuzikov A. Laser Frequency Converters for lidar systems // III Int. Symp. «Modern Problems of Laser Physics» Novosibirsk. 2000.1. P.187-189.

233. Smith Arlee V. Grope-velocity-matched three-wave mixing in birefrigent crystals. // Optics Letters. 2001. V.26. № 10. P. 719-721.

234. Goger G. andLaenen R. Femtosecond optical parametric oscillators: numerical study on phase-dependent pulse formation and experimental results. // Opt. Comm. 1998. V. 152. P. 429-435.

235. SidickE., KnoesenA., andDienes A. Ultrashort-pulse second-harmonic generation. I. Transform-limited fundamental pulses. // J. Opt. Soc. Am. В 1995. V.12. P. 1704-1712.

236. Зам.директора по HP, д.ф.-м.н.

237. МИНИСТЕРСТВО ОБ^ОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

238. Директор^йфщского физико-технического инстн /знецова1. А.Г. КОЛЕСНИК 2003 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

239. Зав. лабораторией экологического приборостроед.т.н.