Влияние катионов основы на спектрально-кинетические и лазерные характеристики кристаллов двойных фторидов со структурой шеелита, активированных ионами Ce3+ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

Низамутдинов Алексей Сергеевич

Влияние катионов основы на спектрально-кинетические и лазерные характеристики кристаллов двойных фторидов со структурой шеелита, активированных ионами Се3+

Специальность 01 04 05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

□0305Э086

Казань - 2007

003059086

Работа выполнена на кафедре квантовой электроники и радиоспектроскопии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственным университет им В И Ульянова-Ленина»

Научный руководитель

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Семашко Вадим Владимирович,

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, заведующий отделом

государственного института

прикладной оптики, г Казань, Андрианов Сергей Николаевич,

доктор технических на>к, профессор Воронов Виктор Иванович

Ведущая организация.

Казанский физико-технический

институт им Е К Завойского Казанского научного центра Российской Академии наук

Защита состоится «2 мая 2007 г В "7У часов на заседании диссертационного совета Д 212 081 07 в Казанском государственном университете по адресу 420008, г Казань, ул Кремлевская, д 18

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им Н И Лобачевского Казанского государственного университета

Автореферат разослан « 2 С » апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета С Сарандаев Евгений Владимироваич

Актуальность работы

Прогресс в области высоких технологий связан с использованием в технологических процессах лазерного излучения с все более короткими длинами волн По этой причине разработка новых эффективных источников перестраиваемого по частоте лазерного излучения ультрафиолетового (УФ) диапазона спектра является актуальной задачей

Традиционно перестраиваемое по частоте когерентное излучение УФ диапазона спектра получают, используя технику нелинейного или параметрического преобразования частот лазеров других спектральных диапазонов [1] При этом такие источники излучения оказываются чрезвычайно сложными с технической точки зрения, имеют высокую стоимость и крайне неудобны в эксплуатации Альтернативой этому подходу является использование твердотельных материалов, способных >аыивль излучение УФ диапазона спектра На основе таких активных сред оказывается возможным сформировать требуемые характеристики лазерного излучения непосредственно в УФ диапазоне и создавать относительно простые и надежные источники УФ когерентного излучения

Однако на сегодняшний день число известных кристаллических активных материалов УФ диапазона спектра не превышает десятка, а пригодными для практического применения являются лишь три активные среды LiCaAlF6 CeJ+, LiSrAlF6 Се3+ и LiLuF4 Се3+ [2] Результаты настоящей работы расширяют круг твердотельных активных сред УФ диапазона

Предпосылки создания твердотельных лазеров УФ диапазона спектра были заложены более 30 лет назад исследованиями Elias [3], и Yang и DeLuca [4] Для получения вынужденного излучения УФ и вакуумного УФ диапазонов ими было предложено использовать межконфигурационные переходы трехвалентных редкоземельных ионов (РЗИ) в диэлектрических кристаллах с широкой запрещенной зоной Однако практическая реализация лазерной генерации l ииюльзоваши-м лич переходов оказалась сопряженной с рядом трудностей, возникающих при продвижении в коротковолновую часть видимого и УФ диапазонов Было установлено, что при использовании для накачки активных сред интенсивного УФ излучения в них индуцируются различные динамические процессы, которые приводят к росту потерь и либо снижают эффективность

известных УФ твердотельных лазеров, либо полностью исключают таже са\п возможность возбуждения УФ стимулированного излучения [2]

Выявление природы и специфики динамических процессов, возбуждаемых в активных средах УФ излучением, и разработка способов управления этими процессами оказываются крайне важными моментами при создании новых эффективных активных материалов УФ и вакуумно-ультрафиолетового диапазонов спектра

Цель работы Целью настоящей диссертации является исследование влияния катионного состава на спектрально-кинетические, фотохимические и лазерные характеристики смешанных кристаллов двойных фторидов со структурой шеелита, активированных ионами Се3+, и создание новых эффективных активных сред перестраиваемых лазеров УФ диапазона спектра Объекты исследования

Объектами исследований диссертационной работы являлись смешанные кристаллы двойных фторидов со структурой шеелита, активированные ионами Се3+ Были исследованы две серии смешанных кристаллов Се3+ 1лР-ЬиР3-УР3 и Се3+ 1лР-ЬиР3-УЬР3 с переменным соотношением концентраций ионов У3+, Ьи3+ и УЬ3+ Научная новизна

Новизна настоящей диссертации состоит в том, что твердые растворы Се3+ 1лР-ЬиР3-УРз и Се3+ 1лР-ЬиР3-УЬР3 были исследованы комплексно было исследовано влияние химического состава на спектрально-кинетические, фотохимические и лазерные характеристики этих кристаллов В частности, новыми являются следующие результаты

1 Впервые исследованы спектрально-кинетические характеристики твердых растворов Се3*.1лР-ЬиР3-УР3 Установлено, что люминесценция ионов церия в этих кристаллах частично носит рекомбинационный характер, и именно весом рекомбинационной компоненты в кинетике люминесценции объясняется вдвое больший квантовый выход люминесценции ионов Се в кристаллах 1лЬиР4 по сравнению с кристаллами 1лУР4

2 Впервые исследована кинетика люминесценции и фотохимическая устойчивость по отношению к УФ лазерному излучению смешанных кристаллов Се3+ 1лР-ЬиР3-УЬР3 Показано, что соактивация кристаллов 1лЬир4 Се3" ионами УЬ3+ создает дополнительный канал рекомбинации свободных носителей заряда, конкурирующий с процессами и\ захвата

дефектами кристалла, и тем самым достигается эффект подавления процессов образования центров окраски в этих УФ активных средах

3 Впервые исследованы нелинейные процессы поглощения и усиления оптического излучения в области 4£-5с1 межконфигурационных переходов ионов Се3+ в твердых растворах Се3+ 1лР-ЪиР3-УР3 и Се3+ 1лР-ЬиРгУЬР3 Установлено, что индуцированные излучением накачки потери в области длин волн люминесценции ионов Се3+ в исследованных активных средах обусловлены в основном поглощением центров окраски, а не поглощением из возбужденных 5<3-состояний ионов Се3+ Определены основные характеристики активных сред, важные с точки зрения получения на их основе вынужденного УФ излучения

4 Разработана методика исследования динамических процессов в твердотельных УФ активных средах непосредственно в условиях лазерной генерации Определены основные параметры динамических процессов в активных средах, обусловленных образованием, накоплением и разрушением в них центров окраски

5 Впервые исследованы лазерные характеристики активных сред УФ диапазона на основе смешанных кристаллов 1лР-ЬиР3-УЬР3 Се3+ Показано, что активная среда на основе кристалла ГлЬио^УЬо.оЛ Се3+ обладает рекордным для лазеров данного типа значением дифференциального КПД лазерной генерации, составляющим 62%

Научная значимость и практическая ценность

Установлены оптимальные соотношения концентраций ионов Ьи37У')" и Ьи3+/УЬ3+ в смешанных кристаллах двойных фторидов со структурой шеелита Се3+ 1лР-ЬиР3-УР3 и Се3+ 1лР-ЬиР3-УЬР3 при которых реализуются максимальные ширина полосы усиления УФ излучения и дифференциальный КПД лазерной генерации в активных средах данного типа

Разработанная методика исследования динамических процессов в активных средах в режиме лазерной генерации позволяет комплексно охарактеризовать активные материалы и оценить перспективность их практического использования

Создана активная среда УФ диапазона спектра на основе кристалла 1лЬи0 99УЬ<),о1р4 Се3+ с рекордным для лазеров данного типа значением дифференциального КПД лазерной генерации, составляющим 62%

Разработанные активные среды на основе смешанных кристаллов Се3" Ь^-ЬиРзЛТз и Се3+ 1лР-ЬиР3-УЬР3 имеют гораздо более низкую стоимость, чем их ближайший аналог - кристалл 1лЬиР4, поскольку стоимость фторида иттрия или иттербия в несколько раз ниже, чем стоимость фторида лютеция

Основные положения, выносимые на защиту 1. В результате изменения соотношения концентраций ионов Ь|/7У'~ в смешанных кристаллах 1лР-ЬиРз-УРз Се3+ происходит изменение взаимного расположения энергетических состояний иона Се3+ и центров окраски относительно зонной структуры кристаллов, что позволяет уменьшить сечение ионизации ионов Се3+ на частоте излучения накачки и снизить коэффициент потерь в области длин волн возможной лазерной генерации

2 При активации активной среды 1лЬиР4 Се3+ ионами УЬ3~ создается дополнительный канал рекомбинации индуцированных излучением накачки свободных носителей заряда, который составляет конкуренцию процессам их захвата дефектами кристаллической решетки За счет этого уменьшаются потери в канале лазерной генерации активной среды, обусловленные образованием и накоплением центров окраски

3 Разработанный метод исследования динамических процессов в твердотельных УФ активных средах в условиях лазерной генерации, заключающийся в исследовании зависимостей энергии лазерного излучения от энергии накачки в различных условиях, позволяет определить основные характеристики активной среды и наиболее корректно оценить перспективность ее практического использования

4 Созданная активная среда на основе кристалла ГлЬио^УЬоднРд Се3+ обладает рекордным (~ 62%) значением дифференциального КПД лазерной генерации среди всех известных твердотельных УФ активных сред Данное значение дифференциального КПД лазерной генерации является близким по своему значению к квантовому КПД генерации, устанавливающему теоретический предел для КПД активных сред

Достоверность результатов

Исследования проводились на современном поверенном оборудовании Методики измерения в своем большинстве являются общепринятыми и корректными Основные результаты настоящей диссертации неоднократно докладывались на конференциях различного уровня и частично уже подтверждены другими исследованиями

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на

XI и XII Международных Феофиловских симпозиумах по спектроскопии кристаллов, активированных редкоземельными ионами и ионами переходных металлов (2001 г Казань и 2004 г Екатеринбург), Международной конференции «On New Laser Technologies and Application» (2002 Патры Греция), VI и VII Всероссийских школах молодых ученых по оптике и спектроскопии (2002 г Казань и 2003 г Казань), III Международной конференции молодых ученых по прикладной физике (2003 г Киев); IX Международных чтениях по квантовой оптике, (2003 г Санкт-Петербург), Международной конференции ICONO/LAT 2005 (2005 г Санкт-Петербург), Итоговой конференции физического факультета Казанского государственного университета (2006 г Казань), IX Международной конференции "Hole Burning, Single Molecule and Related Spectroscopies Science and Applications" (2006 г Оссуаз, Франция), «VI International Conference on f-elements» (2006 г Вроцлав, Польша), VI Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов НОЦ КГУ «Материалы и технологии XXI века» (2006 г Казань)

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 18 научных публикациях

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы Общий объем диссертации составляет 139 страниц машинописного текста, который включает 54 рисунка, 3 таблицы, список литературы из 63 наименований

Основное содержание работы

В первой главе обсуждаются основные особенности межконфигурацнонных 4?-4Г~156 переходов редкоземельных ионов и перспективы их использования в качестве рабочих переходов лазеров и оптических усилителей УФ диапазона спектра

Особое внимание уделено обзору результатов исследований спектроскопических и фотохимических свойств Се-активированных сред различного химического состава При этом акцент сделан на изменчивость свойств материалов, составляющих гомологические ряды кристаллов На многочисленных примерах продемонстрировано, что химический состав кристаллов оказывает влияние на все их основные оптические и фотохимические свойства, которые в конечном итоге определяют лазерные характеристики активных сред на их основе Показано, что, изменяя, например, катионный состав кристаллической матрицы, можно целенаправленно управлять свойствами активной среды и добиваться наилучшего совпадения ее характеристик с требованиями практических приложений Наиболее детально проведен анализ имеющихся в литературе данных о спектрально-кинетических, спектроскопических и лазерных свойствах, а также фотохимической устойчивости активных сред 1лЬиР4 Се3+ и Ь1\Т<1 Се3+ Обращается внимание на деградацию лазерных характеристик этих активных сред в процессе их эксплуатации

Во второй главе приводится гипотетическая модель динамических процессов, индуцируемых в твердотельных активных средах УФ излучением накачки Указывается, что определяющим фактором, который служит причиной деградации лазерных характеристик активных сред на основе кристаллов двойных фторидов со структурой шеелита, активированных ионами Се^, является двухступенчатое поглощение фотонов накачки, причем второй квант накачки испытывает поглощение из возбужденного состояния примеси в зону проводимости кристаллической матрицы Этот процесс сопровождается изменениями валентности активаторных ионов, фотопроводимостью, захватом свободных носителей заряда состояниями дефектов кристаллической структуры и образованием в активных средах центров окраски различной природы (соляризации материала) Указывается, что поглощение центров окраски является одним из основных источников потерь, приводящих к низкой эффективности УФ лазерной генерации или

даже невозможности ее получения Показано, что одновременно с процессами образования и накопления центров окраски в активных средах наблюдаются также и процессы их разрушения в результате термического и оптического высвобождения захваченных на состояниях дефектов кристаллической решетки носителей заряда Обсуждаются возможные пути управления динамикой процессов образования и разрушения центров окраски Показано, что наиболее перспективным методом уменьшения коэффициента потерь в активных средах, связанных с образованием в них центров окраски, является создание дополнительных центров рекомбинации свободных носителей заряда В частности, для создания таких центров рекомбинации предлагается соактивировать кристаллы 1лЬиР4 Се3+ ионами УЬ3+ Приводится обоснование такого выбора

Третья глава представляет собой сравнительный анализ некоторых кристаллохимических свойств и спектрально-кинетических характеристик ионов Се3т в смешанных кристаллах состава Се3' ГлЬи^У^д и Се3+ 1лЪи1.хУЬхр4

В первой части главы показано, что соединения двойных фторидов 1лР-ЬиРз-УБз или 1лР-ЬиРз-УЬРз допускают изоморфную совместимость фторидов лития, иттрия и лютеция при любом их соотношении При этом образуется непрерывный ряд смешанных кристаллов (твердых растворов) со структурой шеелита, подчиняющихся правилам Вегарда и Ретгерса Констатируется, что спектроскопические характеристики примесных центров ионов Се3+ в образцах Се3+ 1л1л11.хУхР4, а также их параметры решетки изменяются непрерывно с изменением соотношения концентраций ионов Ьи'~ и У

Во второй части приводятся результаты исследования кинетик затухания 5с1-4Г люминесценции ионов Се3+ в смешанных кристаллах Се3+ 1лЬи,.хУхР4 и Се3+ 1л1дд1.хУЬхР4 Обнаружено, что наряду с флюоресценцией, характеризующейся временем жизни наиболее низкоэнергетичного возбужденного 5с1-состояния ионов Се3+, в кривой затухания люминесценции смешанных кристаллов Се3+ 1лЬи|.чУхР4 наблюдается рекомбинационная составляющая Ее наличие обусловлено процессами двухфотонного поглощения излучения возбуждения, в результате чего индуцируются свободные носители заряда, которые затем рекомбинируют на ионах Се3", оставляя их в возбужденном состоянии

Показано, что вес рекомбинационной компоненты в кинетике люминесценции ионов Се3+ в смешанных кристаллах увеличивается с ростом отношения концентраций ионов Ьи3+ к ионам У3+ Именно этим объясняется вдвое больший квантовый выход люминесценции ионов Се3- в кристаллах ГлЬиР^ по сравнению с кристаллами 1лУР4

В смешанных кристаллах Се3+ 1лЬи1.хУЬхр4 увеличение содержания ионов УЬ°~ приводит к тушению люминесценции ионов Се3', проявляющемуся в укорочении времени жизни его возбужденного 5с1-состояния При этом рекомбинационная компонента в кинетике люминесценции не наблюдается, что косвенно свидетельствует о том, что ионы УЬ3* являются более эффективными центрами рекомбинации свободных носителей заряда, чем ионы Се3+

В третьей части главы 3 показано, что с увеличением концентрации ионов УЫ+ не только уменьшается квантовый выход люминесценции ионов Се3*, но и снижается коэффициент поглощения индуцированных УФ излучением возбуждения центров окраски в области длин волн люминесценции ионов Се"1" Определен диапазон концентраций ионов У1У\ при котором уже существенен эффект подавления процессов образования центров окраски в кристаллах Се3+ ЬзЬи^УЬ^ и, одновременно, наблюдается лишь незначительное снижение квантового выхода 5с1-4Г люминесценции ионов Се3+

В четвертой главе приводятся результаты исследований пропускания твердых растворов Се3+ 1лЬи1_хУхР4 и Се3+ Ь1Ьио,95УЬо,о5р4 в условиях значительной населенности возбужденного состояния Установлено, что индуцированные излучением накачки потери в области длин волн люминесценции ионов Се3+ в исследованных активных средах обусловлены в основном поглощением центров окраски, а не поглощением из возбужденных 5с1-состояний ионов Се31" Продемонстрировано, что смешанные кристаллы Се3+ Ь1р-ЬиРз-УРз обладают рядом преимуществ по сравнению с ранее известными активными средами - 1лУР4 Се3т и 1лЬиР4 Се3+ В частности, показано, что при изменении соотношения концентрации ионов Ьи3+ и У3+ в составе смешанных кристаллов Се3+ Р1р-ЬиГ3-УР3 удается добиться увеличения полосы усиления оптического УФ излучения, изменения сечения поглощения из возбужденного состояния ионов Се3*, сечения поглощения и времени жизни центров окраски, индуцированных излучением накачки

Кроме того, продемонстрирован антисоляризационный эффект, заключающийся в исчезновении или уменьшении интенсивности полос центров окраски в активных средах в присутствии в их составе ионов УЬ^ Именно этим обусловлено значительное превышение коэффициента усиления этих УЬ-содержащих активных сред по сравнению с другими средами, исследуемыми в рамках настоящей работы

Пятая глава посвящена исследованию кристаллов Се3+ 1лЬи] ХУЬХР4 в режиме лазерной генерации Обнаружено, что зависимость энергии лазерной генерации от энергии накачки обладает гистерезисом, который обусловлен динамическим равновесием между процессами образования, накопления и разрушения центров окраски Результаты лазерных экспериментов также подтверждают антисоляризационный эффект, заключающийся в подавлении процессов образования и накопления индуцированных излучением накачки центров окраски в исследуемых активных средах в присутствии ионов УЬ3 С целью интерпретации ранее ненаблюдаемой гистерезисной зависимости энергии лазерной генерации от энергии накачки была разработана методика обработки данных лазерного эксперимента, позволившая определить коэффициент полных внутрирезонаторных потерь Этот коэффициент включает в себя коэффициенты поглощения центров окраски и поглощения из возбужденных 5с1-состояний ионов Се3+ Одним из важных моментов данной главы является демонстрация возможностей лазерных экспериментов, которые сами по себе могут служить мощным исследовательским инструментом для определения основных параметров фотодинамических процессов, определяющих лазерные характеристики активных сред Представлены результаты оценок основных параметров активных сред

Наконец, в конце 5 главы приводятся результаты лазерных тестов активной среды с химическим составом, оптимизированным с точки зрения достижения максимальных энергетических характеристик лазерной генерации Показано, что активная среда состава 1лЬи0,99^Ьоо|р4 Се3+ (1 ат %) имеет рекордный дифференциальный КПД лазерной генерации, приближающийся по своему значению к теоретически возможному для активных сред данного типа

В заключении обобщены результаты и сформулированы основные выводы диссертационной работы

Основные результаты настоящей диссертационной работы

1 Показано, что твердые растворы Се3+ ГлГдц^У^ образуют непрерывный ряд кристаллов со структурой шеелита При этом непрерывно смещаются полосы 4Г-5с1 поглощения и люминесценции ионов Се3 и полосы поглощения центров окраски

2 Установлено, что люминесценция ионов церия в смешанных кристаллах Се3+ 1лЬи1_хУхР4 частично носит рекомбинационный характер, и именно большим весом рекомбинационной компоненты в кинетике люминесценции объясняется вдвое больший квантовый выход люминесценции ионов Се^ в кристаллах 1лЬиР4 по сравнению с кристаллами 1лУР4

3 Показано, что ион УЬ в смешанных кристаллах Се3' 1лЬи,.хУЬхР4 является эффективным центром рекомбинации свободных носителей заряда За счет этого происходит подавление процессов образования центров окраски в активных средах в присутствии в их составе ионов УЬ^

4 Установлено, что наведенные излучением накачки потери в области длин волн люминесценции ионов Се3+ в кристаллах ГлР-ЬиРз-УР^ обусловлены в основном поглощением центров окраски, а не поглощением из возбужденного 5с1-состояния ионов Се3+

5 Показано, что при изменении соотношения концентрации ионов Ьиэ+ и У3" в составе смешанных кристаллов Се3+ 1лР-ЬиРз-УРз удается добиться увеличения полосы усиления оптического УФ излучения, изменения сечения поглощения из возбужденного состояния ионов Се'", сечения поглощения и времени жизни центров окраски, индуцированных излучением накачки

6 Разработана методика исследования динамических процессов в твердотельных УФ активных средах непосредственно в условиях лазерной генерации

7 Создана активная среда с рекордным КПД лазерной генерации Показано, что химический состав активной среды ХлЬио^УЬо 0^4 Се3"" (1 ат %)

является оптимальным с точки зрения достижения максимальных энергетических характеристик

Литература

1 CouttsD W Cerium-Doped Fluoride Lasers/ D W Coutts, A J S McGomgle//IEEE Journal of Quantum Electronics -2004 -V 40 -№10 -P 1430-1440

2 Семашко В В Проблемы поиска новых твердотельных активных сред ультрафиолетового и вакуумно-ультрафиолетового диапазонов спектра роль фотодинамических процессов/ В В Семашко// ФТТ - 2005 - Т 47 -N5 - С 1450-1454

3 Elias L R Excitation of UV fluorescence in LaF3 doped with trivalent cerium and praseodymium/ L R Elias, W S Heaps, W M Yen// Phys Rev В -1973 -V 8 -№11 -P 4989-4995

4 Yang К -H UV fluorescence of cerium-doped lutetium and lanthanum trifluorides, potential tunable coherent sources from 2760-3220 А/ К -H Yang,

J A DeLuca// Appl Phys Lett - 1977 -V 31 -P 594-596

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1 Nizamutdinov A S Photodynamic nonlinear processes in UV solidstate active media and approaches to improving material laser performance/, V V Semashko, M A Dubinskn, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, А К Naumov, A S Nizamutdinov, M S Zhuchkov//SPIE Proceedings -V 4766-17 -P 119126

2 Nizamutdinov A S Photodynamic processes in Ce3+ LiLuF4 ultraviolet active medium/ V V Semashko, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva// Proceedings of III International Young Scientists Conference on Applied Physics - Kyiv, 2003 - P 49-50

3 Nizamutdinov A S Photodynamic processes m Ce+Yb CaF2 crystals investigation/ A S Nizamutdinov, V V Semashko, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S. L. Korableva// Proceedings of VII All Russian Young Scientists School on Optics and Spectroscopy - Kazan, 2003 - P 339-344

4 Nizamutdinov A S Laser tests as a tool for studying photodynamic processes in UV active media/ V V Semashko, А К Naumov, A S Nizamutdinov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva// SPIE Proc - 2004 -

V 5402 - P 421-^129

5 Nizamutdinov A S Photodynamic processes in Ce+Yb CaF2 crystals investigation/ A S Nizamutdinov, V V Semashko, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, M A Mansov// SPIE Proc - 2004 - V 5402 -P 412-420

6 Низамутдинов А С Спектрально-кинетические характеристики ионов Се3" в кристаллах двойных фторидов со структурой шеелита/ А С Низамутдинов, М. А Марисов, В В Семашко, А К Наумов, Р Ю Абдулсабиров, С JI Кораблева// Физика Твердого Тела - 2005 - Т 47 -№ 5 - С 1406-1408

7 Низамутдинов А С Исследование фотодинамичексих процессов в кристаллах СаF2, активированных ионами Се3+ и Yb3+/ А. С Низамутдинов, В В Семашко, А К Наумов, Р Ю Абдулсабиров, С Л Кораблева, М А Марисов//Физика Твердого Тела -2005 -Т47-№5 - С 1403-1405

8 Nizamutdinov A S Optical and gain properties of series of crystals LiF-YF3-LuF3 doped with Ce3+ and Yb3+ ions/ A S Nizamutdinov, V V Semashko, А К Naumov, S L Korableva, R Yu Abdulsabirov, A N Polivm, M A Marisov// Journal of Luminescence - 2007 - режим доступа doi 10 1016/j jlumin 2007 02 011

9 Nizamutdinov A S. Photodynamic nonlinear processes m UV solid state active media and approaches to improving material laser performance/ V V Semashko, M A Dubinskn, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, А К Naumov, A S Nizamutdinov, M. S Zhuchkov// Int XI Feofilov Symp On spectr Of crystals activated by rare-earth and transition metal 10ns abst - Kazan, 2001 -TL9

10 Nizamutdinov A S On the analysis of the key photodynamic processes in a solarizable UV active medium based on laser experimental data/

V V Semashko, M A Dubinskn, А К Naumov, A S Nizamutdinov,

M S Zhuchkov// Int XI Feofilov Symp On spectr Of crystals activated by rare-earth and transition metal ions abst - Kazan, 2001 - PI 5

11 Nizamutdinov A S Spectral-kmetic properties of LiLuF4 Ce'~, L1YF4 Ce3+ and KY3F10 Ce3+ single crystals coactivated by Yb3~ ions/

V V Semashko, M A Dubinskn, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, А К Naumov, A S Nizamutdinov, M S Zhuchkov/ Int XI Feofilov Symp On spectr Of crystals activated by rare-earth and transition metal ions abst - Kazan, 2001 - P7

12 Nizamutdinov A S The role of photodynamic nonlinear processes in rare-earth doped crystals in the search for new UV/VUV solid-state active media/

V V Semashko, M A Dubinskn, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, A R Bajazitov, A S Nizamutdinov, M S Zhuchkov// Tech Digest of GR-I Int Conf on New Laser Technologies and application abst -Patras, 2002 -FP17

13 Nizamutdinov A S 5d4f '—>4f interconfigurational transition kinetic properties m Ce3+ doped LiMeF4 (Me = Y, Lu, Yb) crystals / V V Semashko, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, A S Nizamutdinov, M A Mansov// XII Feofilov symposium on spectroscopy of crystals activated by rare-earth and transition metal 10ns abst - Ekatennburg-Zarechnyi, 2004 -P 112

14 Nizamutdinov A S Photodynamic processes in CaFi crystals double-doped by CeJ~ and Yb3+ 10ns/ V V Semashko, А К Naumov, R Yu Abdulsabirov, S L Korableva, A S Nizamutdinov, M A Mansov// XII Feofilov symposium on spectroscopy of crystals activated by rare-earth and transition metal 10ns abst - Ekatennburg-Zarechnyi, 2004 - P 116

15 Низамутдинов А С Кинетические характеристики 5d4f'-4f межконфигурационных переходов ионов Се3+ в кристаллах LiMeF4 (Me = Y, Lu, Yb)/ M А. Марисов, А С Низамутдинов, В В Семашко, А К Наумов, Р Ю Абдулсабиров, С JI Кораблева// VIII международная молодежная научная школа «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия сб трудов -Казань, 2004 -С 13

16 Nizamutdmov A S Laser-related spectroscopy of KY3.xYbxFi0 CeJ crystals/ R. Yu Abdulsabirov, S L Korableva, M A Mansov, А К Naumov, A S Nizamutdmov, V V Semashko// ICONO-LAT Conf - St Petersburg, 2005 -LThKll

17 Nizamutdmov A Impact of host cation nature on lasei-related properties of Ce LiMeF4 (Me=Y and Lu) UV active media/ A Nizamutdmov, M Marisov, V Semashko, A Naumov, R Abdulsabirov, S Korableva, L Nourtdmova// 6th International Conference on f-elements - Wroclaw, 2006 -B_312_P

18 Низамутдинов А С Фотодинамические процессы в кристаллах CaF2, активированных ионами Се3+ и Yb3+/ А С Низамутдинов, В В Семашко, А К Наумов, Р Ю Абдулсабиров, С JI Кораблева, М А Марисов// VI Научная конференция молодых ученых, аспирантов и ст>дентов НОЦ КГУ «Материалы и технологии XXI века» сб трудов -Казань, 2006 - С 73

Отпечатано в ООО «Печатный двор» г Кптнь, ут Журшпистов, 1/16, оф 207

Теп 272-74-59, 441-76-41, 541-76-51 Лицензии ПД№7-0215 от 01 11 2001 г Выдана Повтжскчч межрегиональны и территориатыши \пратением МПТР РФ Подписано в печать 24 04 2007г Ус 7 п 11,0 Зика]№К-Ш1 Тираж 100 jhj Формат 60\Я4 1/16 Б| чага офсетная Печать - риюграфшп

4

ГЛАВА 1. МЕЖКОНФИГУРАЦИОННЫЕ 5d-4f ПЕРЕХОДЫ ИОНОВ Се3+ В КРИСТАЛЛАХ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯВ КАЧЕСТВЕ РАБОЧИХ ПЕРЕХОДОВ ЛАЗЕРОВ УФ ДИАПАЗОНОВ СПЕКТРА (ОБЗОР).

1.1 Перспективы использования межконфигурационных 5d-4f переходов ионов Се3+ в гомологических рядах.

1.2 Кристаллы гомологическиого ряда LiMeF4 (Me = Y, Lu, Yb).

1.2.1 Кристаллохимические характеристики соединений LiMeF4.

1.2.2 Сравнительный анализ спектроскопических характеристик кристаллов Се3+: LiYF4 HCe3+:LiLuF4.

1.2.3 Кристаллы LYF'Ce и LLF:Ce в режиме лазерной генерации.

1.2.4 Центры окраски в кристаллах Ce3+:LiMeF4 (Me = Y, Lu, Yb).

ГЛАВА 2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ИНДУЦИРОВАННЫЕ УФ ИЗЛУЧЕНИЕМ В АКТИВНЫХ СРЕДАХ.

2.1 Модель фотодинамических процессов в активной среде в условиях интенсивной накачки излучением УФ диапазона спектра.

2.2 Процессы изменения валентности ионов Yb3+ в кристаллах

Ce3+ + Yb3+:CaF2.

ГЛАВА 3. КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИЕ И СПЕКТРАЛЬНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СМЕШАННЫХ КРИСТАЛЛОВ LiF- L11F3-YF3 И LiF-LuF3-YbF3, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ Се3+

3.1 Образцы для исследований.

3.2 Спектроскопические характеристики смешанных кристаллов LiF-LuF3-YF3 и LiF-LuF3-YbF3, активированных ионами Се3+.

3.2.1 Техника эксперимента.

3.2.2 Спектры поглощения смешанных кристаллов LiF-LuF3-YF3:Ce3+.

3.2.3 Спектры люминесценции смешанных кристаллов LiF-LuF3-YF3:Ce3+.

3.3 Сравнительные исследования характеристик кинетики люминесценции ионов Се3+ в смешанных кристаллах LiF- LuF3-YF3 и LiF -LuF3-YbF3.

3.3.1 Техника эксперимента.

3.3.2 Кристаллы LiF-LuF3-YF3:Q;.

3.3.3 Кристаллы LiF-LuF3-YbF3:Ce.

3.4 Особенности спектров центров окраски в смешанных кристаллах LiF- LuF3-YbF3:Ce.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СМЕШАННЫХ КРИСТАЛЛОВ LiF-LuF3-YF3H LiF-LuF3-YbF3, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ Се3+.

4.1 Техника эксперимента.

4.2 Эффекты нелинейного поглощения излучения накачки.

4.3 Спектры усиления смешанных кристаллов LiF-LuF3-YF3 и LiF-LuF3-YbF3, активированных ионами Се3+.

4.4 Зависимости коэффициента усиления от интенсивности излучения зондирования.

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ СМЕШАННЫХ КРИСТАЛЛОВ LiLu^xYbxF^Ce3* В РЕЖИМЕ ЛАЗЕРНОЙ ГЕНЕРАЦИИ.

5.1 Особенности изготовления активныъх элементов.

5.2 Техника эксперимента.

5.3 Зависимости энергии лазерной генерации от энергии накачки.

5.4 Методика обработки данных лазерного эксперимента.

Прогресс в области высоких технологий связан с использованием в технологических процессах лазерного излучения с все более короткими длинами волн. По этой причине разработка новых эффективных источников перестраиваемого по частоте лазерного излучения ультрафиолетового (УФ) диапазона спектра является актуальной задачей.

Традиционно перестраиваемое по частоте когерентное излучение УФ диапазона спектра получают, используя технику нелинейного или параметрического преобразования частот лазеров других спектральных диапазонов [1]. При этом такие источники излучения оказываются чрезвычайно сложными с технической точки зрения, имеют высокую стоимость и крайне неудобны в эксплуатации. Альтернативой этому подходу является использование твердотельных материалов, способных усиливать излучение УФ диапазона спектра. На основе таких активных сред оказывается возможным сформировать требуемые характеристики лазерного излучения непосредственно в УФ диапазоне и создавать относительно простые и надежные источники УФ когерентного излучения.

Однако на сегодняшний день число известных кристаллических активных материалов УФ диапазона спектра не превышает десятка, а пригодными для практического применения являются лишь три активные

1 I Л I Л I среды: LiCaAlF6:CeJT, LiSrAlF6:CeJT и LiLuF4:Ce [2]. Результаты настоящей работы расширяют круг твердотельных активных сред УФ диапазона.

Предпосылки создания твердотельных лазеров УФ диапазона спектра были заложены более 30 лет назад исследованиями Elias [3], и Yang и DeLuca [4]. Для получения вынужденного излучения УФ и вакуумного УФ диапазонов ими было предложено использовать межконфигурационные переходы трехвалентных редкоземельных ионов (РЗИ) в диэлектрических кристаллах с широкой запрещенной зоной. Однако практическая реализация лазерной генерации с использованием этих переходов оказалась сопряженной с рядом трудностей, возникающих при продвижении в коротковолновую часть видимого и УФ диапазонов. Было установлено, что при использовании для накачки активных сред интенсивного УФ излучения в них индуцируются различные динамические процессы, которые приводят к росту потерь и либо снижают эффективность известных УФ твердотельных лазеров, либо полностью исключают даже саму возможность возбуждения УФ стимулированного излучения [2].

Выявление природы и специфики динамических процессов, возбуждаемых в активных средах УФ излучением, и разработка способов управления этими процессами оказываются крайне важными моментами при создании новых эффективных активных материалов УФ и вакуумно-ультрафиолетового диапазонов спектра.

Целью настоящей диссертации является исследование влияния катионного состава на спектрально-кинетические, фотохимические и лазерные характеристики смешанных кристаллов двойных фторидов со структурой шеелита, активированных ионами Се3+, и создание новых эффективных активных сред перестраиваемых лазеров УФ диапазона спектра.

Объектами исследований диссертационной работы являлись смешанные кристаллы двойных фторидов со структурой шеелита, активированные ионами Се3+. Были исследованы две серии смешанных кристаллов LiF-LuF3~YF3:Ce3+ и LiF-LuF3-YbF3:Ce3+ с переменным соотношением концентраций ионов Y3+, Lu3+ и Yb3+.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

Основные результаты и выводы настоящей диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. 1. Показано, что твердые растворы LiLui.xYxF4:Ce3+ образуют непрерывный ряд кристаллов со структурой шеелита. При этом непрерывно

Л | смещаются полосы 4f-5d поглощения и люминесценции ионов Се и полосы поглощения центров окраски.

2. Установлено, что люминесценция ионов церия в смешанных кристаллах LiLui.xYxF4:Ce3+ частично носит рекомбинационный характер, и именно большим весом рекомбинационной компоненты в кинетике люминесценции объясняется вдвое больший квантовый выход л I люминесценции ионов Се в кристаллах LiLuF4 по сравнению с кристаллами LiYF4.

3. Показано, что ион Yb3+ в смешанных кристаллах LiLuj. xYbxF4:Ce3+ является эффективным центром рекомбинации свободных носителей заряда. За счет этого происходит подавление процессов образования центров окраски в активных средах в присутствии в их составе ионов Yb3+.

4. Установлено, что наведенные излучением накачки потери в области длин волн люминесценции ионов Се3+ в кристаллах LiF-LuF3-YF3 обусловлены в основном поглощением центров окраски, а не поглощением из возбужденного 5ё-состояния ионов Се3+.

5. Показано, что при изменении соотношения концентрации ионов Lu3+ и Y3+ в составе смешанных кристаллов LiF-LuF3-YF3:Ce3+ удается добиться увеличения полосы усиления оптического УФ излучения, изменения сечения поглощения из возбужденного состояния ионов Се3+, сечения поглощения и времени жизни центров окраски, индуцированных излучением накачки.

6. Разработана методика исследования динамических процессов в твердотельных УФ активных средах непосредственно в условиях лазерной генерации.

7. Создана активная среда с рекордным КПД лазерной генерации. I

Показано, что химический состав активной среды LiLu0,99Ybo,oiF4'-Ce (1 ат.%) является оптимальным с точки зрения достижения максимальных энергетических характеристик.

Таким образом, основным результатом работы является демонстрация путей управления фотодинамическими процессами в активированных кристаллах, открывающих возможность создания новых эффективных активных сред с контролируемыми свойствами для перестраиваемых лазеров и оптических усилителей УФ диапазона.

В заключение считаю своим приятным долгом выразить благодарность и искреннюю признательность за всестороннюю помощь и поддержку научному руководителю, ведущему научному сотруднику Семашко Вадиму Владимировичу.

Выражаю благодарность старшему научному сотруднику Наумову Александру Кондратьевичу за высокий интерес к работе и готовность поделиться знаниями.

Автор считает своей приятной обязанностью поблагодарить сотрудников НИЛ МРС и КЭ Абдулсабирова Р.Ю., Кораблеву С.Л. за большую работу по выращиванию кристаллических образцов для данной работы.

Хочу поблагодарить своих ближайших коллег Поливина А.Н., Марисова М.А., Нуртдинову Л.А., Гордеева Е.Ю. за постоянную моральную поддержку и помощь.

Отдельно хочется выразить глубокую благодарность рецензенту, доценту Казакову Б.Н. за справедливые критические замечания, как по содержанию, так и по стилю написания и оформления работы.

Заключение

1. Coutts D. W. Cerium-Doped Fluoride Lasers/ D. W. Coutts, A. J. S. MeGonigle// IEEE Journal of Quantum Electronics. 2004. - V. 40. - № 10. -P. 1430-1440.

2. Семашко В. В. Проблемы поиска новых твердотельных активных сред ультрафиолетового и вакуумно-ультрафиолетового диапазонов спектра: роль фотодинамических процессов/ В. В. Семашко// ФТТ. 2005. - Т. 47. - N 5. -С.1450-1454.

3. Elias L. R. Excitation of UV fluorescence in LaF3 doped with trivalent cerium and praseodymium/ L. R. Elias, W. S. Heaps, W. M. Yen// Phys. Rev. B. -1973. V. 8. - № 11. - P. 4989-4995.

4. Yang K.-H. UV fluorescence of cerium-doped lutetium and lanthanum trifluorides, potential tunable coherent sources from 2760-3220 А/ K.-H. Yang, J. A. DeLuca// Appl. Phys. Lett. 1977. - V. 31. - P. 594-596.

5. D.S.McClure. Interconfigurational and charge transfer transitions, in "Electronic States of Inorganic Compounds". D.Reidel. Publishing Company Dordrecht-Holland, 1975, p. 113-1398.

6. Brewer L. Energies of the electronic configurations of the singly, doubly and triply ionized lanthanides and actinides/ L. Brewer// JOS A. 1971. - V. 61. - № 12.-1971.-P. 1666-1682.

7. Dieke G. H. The spectra of the doubly and triply ionized rare earths/ G. H. Dieke, H. M. Crosswhite// Appl.Opt. 1963. - V.2. - № 7. - P. 675-686.

8. Спектроскопия кристаллов/ H. В. Старостин; под ред. А. А. Каминский, 3. JI. Моргенштерн, Д. Т. Свиридов. М.: Наука, 1975. - 384 с.

9. Krupa J. С. Electronic structure of/-element system in the UV and VUV energy range/ J. C. Krupa, I. Gerard, A. Mayolet, P. Martin// Acta Physica Polonica A. 1993. - V. 84. - № 5. - P. 843-848.

10. Wegh R. Т. Spin-allowed and spin-forbidden 4f-4f'!5d transitions for heavy lanthanides in fluoride hosts/ R.T.Wegh, A. Meijerink// Phys.Rev.B. 1999. -V. 60.-№ 15.-P. 10820-10830.

11. Феофилов П. П. О спектрах поглощения и люминесценции ионов Се3+/ П. П. Феофилов// Оптика и спектроскопия. 1959. -Т. 6. - № 2. - С. 234-236

12. Каплянский А. А. Спектры трехвалентных ионов Се в кристаллах щелочноземельных фторидов/ А. А. Каплянский, В. Н. Медведев, П. П. Феофилов// Оптика и спектроскопия. 1963. - Т. 14. - № 5. - С. 664-675.

13. Степанов И. В. О двух типах спектров люминесценции редких земель в искусственных кристаллах флюорита/ И. В. Степанов, П. П. Феофилов// Док. АН СССР. 1956. - Т. 108. -№ 4. - С. 615-618.

14. Феофилов П. П. Линейчатая люминесценция активированных кристаллов (редкоземельные ионы в монокристаллах MeF2)/ П. П. Феофилов// Изв. АН СССР, серия физ. 1962. - Т. 26. - № 4. - С. 435-449.

15. Aull В. F. Impact of ion-host interactions on the 5d-to-4f spectra of lanthanide rare-earth-metal ions. II. The Ce-doped elpasolites/ B. F. Aull, H. P. Jenssen// Physical Review B. 1986. - V. 34. - № 10. - P. 6647-6655.

16. Hamilton D. S. Optical-absorption and photoionization measurements from the excited states of Се3+:УзА15012/ D. S. Hamilton, S. K. Gayen, G. J. Pogatshnik, R. D. Ghen, W. J. Miniscalco// Physical Review В 1989. - V. 39. - № 13. - P. 8807-8815.

17. Dubinskii M. A. Ce3+-doped colquiriite a new concept of all solid-state tunable ultraviolet laser/ M. A. Dubinskii, V. V. Semashko, A. K. Naumov, R. Y. Abdulsabirov, S. L. Korableva// J. Modern Opt. - 1993. - V. 40. - P. 1-5.

18. Marshall C. D. Ultraviolet laser emission properties of Ce -doped LiSrAlF6 and LiCaAlF^ C. D. Marshall, J. A. Speth, S. A. Payne, W. P. Krupke, G. J. Quarles, V. Castillo, В. H. T. Chai// J. Opt. Soc. Amer. B. 1994. - V. 11. - P. 2054-2065.

19. Hamilton D. S. Trivalent cerium doped crystals as tunable system. Two bad apples/ D. S. Hamilton// Tunable solid state lasers; eds. P. Hammerling, A. B. Budger, A. Pinto. Berlin, 1985. - P. 80-90.

20. Pogatshnik G. J. Excited state absorption of Ce ions in Ce3+:CaF2/ G.J. Pogatshnik, D. S. Hamilton// Phys. Rev. B. 1987. - V. 36. - № 16. - P. 82518257.

21. Gromov V. V. Photostimulated processes in the Y3A150i2 single crystals under nanosecond optical excitation/ V. V. Gromov, N. Yu. Konstantinov, W. Helmestreit, L. G. Karaseva// Radiat. Phys. Chem. 1989. - V. 34. - № 4. - P. 629-631.

22. Slack G. A. Optical absorption of Y3A15012 from 10- to 55 000-cm-l wave numbers/ G. A. Slack, D. W. Oliver, R. M. Chrenko, S. Roberts// Phys. Rev. -1969. -V. 177. — P.l 308—1314.

23. Pinto J. F. High performance Ce3+:LiSrAlF6/LiCaAlF6 UV lasers with extended tenability/ J. F. Pinto, L. Esterovitz, G. J. Quarles// Electronics Letters. -1995. V. 31. - № 23. - P.2009-2011.

24. Bayramian A. J. Ce:LiSrAlF6 laser performance with antisolarant pump beam/ A. J. Bayramian, C. D. Marshall, J. H. Wu, J. A. Speth, S. A. Payne, G. J. Quarles, V. K. Castillo// Journal of Luminescence. 1996. - V. 69. - P. 85-94.

25. Ehrlich D. J. Ultraviolet solid-state Ce:YLF laser at 325 nm.// D. J.Ehrlich, P. F.Moulton, R. M. Osgood// Opt. Lett. 1979. - V. 4. - P. 184-186.

26. Lim K.-S. UV-induced loss mechanisms in a

27. CeJ:YLiF4 laser/K.-S. Lim, D.S. Hamilton//Journal of Luminescence. 1988.-V. 40&41.-P.319-320.i I

28. Lim K.-S.Optical gain and loss studies in Ce :YLiF4/ K.-S. Lim, D.S. Hamilton// J. Opt. Soc. Am. B. 1989. - V. 6. - N. 7. - P. 1401-1406.

29. Dubinskii M. A. A new active medium for a tunable solid-state UV laser with an excimer pump/ M. A.Dubinskii, V. V. Semashko, A. K. Naumov, R. Yu. Abdulsabirov, S. L. Korableva// Laser Physics. 1994. - V. 3. - № 4. - P. 480484.

30. Renfro G. M. Radiation effects in LiYF4/ G. M. Renfro, L. E.Halliburlon,' W. A. Sibley, R. F. Bell// J. Phys. C: Sol. St. Phys. 1980.- V. 13. - № 9. - P. 1941 -1950.

31. Тавшунский Г. А. Радиационное окрашивание кристаллов LiYF4/ Г. А. Тавшунский, П. К. Хабибулаев, О. Т. Халиков, К. Б. Сейранян// ЖТФ. 1983. -Т. 53. - № 3. - С.803-805.

32. Никанович М. В. Радиационные центры окраски в кристалле LiLuF4/ М. В. Никанович, А. П. Шкадаревич, Ю. С. Типенко, С. В. Никитин, Н. И. Силкин, Д. С. Умрейко// ФТТ. 1988. - Т. 30. - № 6. - С. 1861 - 1863.

33. Combes С. M. Optical and scintillation properties of Ce3+ doped LiYF4 and LiLuF4 crystals/ С. M. Combes, P. Dorenbos, C. W. E. van Eijk, C. Pedrini, H. W. Den Hartog, J. Y. Gesland, P. A. Rodnyie// Journal of Luminescence. 1997. - V. 71.-P. 65-70.

34. Verweij J. W. M. Fluorescence of Ce3+ in LiREF4 (RE=Gd, Yb)/ J. W. M. Verweij, C. Pedrini, D. Bouttet, C. Dujardin, H. Lautesse, B. Moine// Opt.Mat. -1995.-V. 4.-P. 575-582.

35. Ranieri I. M. Growth of LiY(l-x-<y)LuxNd>,F4 crystals for optical applications/1. M. Ranieri, S. P. Morato, L. C. Courrol, H. M. Shihomatsu, A. H. A. Bressiani, N. M. P. Moraes// Journal of Crystal Growth. 2000. - V. 209. - P. 906-910.

36. Коршунов Б. Г. Диаграммы плавкости галогенидных систем переходных элементов/ Б. Г. Коршунов, В. В. Сафонов, Д. В. Дробот. М.: Металлургия, 1977. - 248 с.

37. Nakano К. Growth of Ce-doped YLiF4, and LuLiF4, single crystals by the Czochralski method for UV laser applications/ K. Nakano, K. Shimamura, N. Fukuda, T. FukudaИ Procedeengs o/CLEO: abst. Pacific Rim, 1999. - P. 981982.

38. Каминский А. А. Лазерные кристаллы/ А. А. Каминский. M.: Наука, 1975.-256 с.

39. Kirikova N. Yu. Low-temperature high-resolution VUV spectroscopy of Ce3+ doped LiYF4, LiLuF4 and LuF3 crystals/ N. Yu. Kirikova, M. Kirm, J. C.

40. Krupa, V. N. Makhov, E. Negodin, J. Y. Gesland// Journal of Luminescence. -2004.-V. 110.-P. 135-145.

41. Kiliaan H. S. Energy transfer phenomena in Li(Y, Gd)F4: Се, ТЬ/ H. S. Kiliaan, A. Meijerink, G. Blasse// Journal of Luminescence. 1986. - V. 35. - P. 155—161.

42. Laroche M. Beneficial effect of Lu and Yb ions in UV laser materials/ M. Laroche, S. Girard, R. Moncorge, M. Bettinelli, R. Abdulsabirov,

43. V. Semashko// Optical Materials. 2003. - V. 22. - P. 147-154.

44. McGonigle A. J. S. Temperature-dependent polarization effects in CeiLiLuF^ A. J. S. McGonigle, R. Moncorge, D. W. Coutts// Applied Optics. -2001. V. 40. - N. 24. - P. 4326-4333.

45. Низамутдинов А. С. Исследование фотодинамичексих процессов в3+ 3+кристаллах CaF^, активированных ионами Се и Yb / А. С. Низамутдинов,

46. В. В. Семашко, А. К. Наумов, Р. Ю. Абдулсабиров, С. J1. Кораблева, М. А. Марисов// Физика Твердого Тела. 2005. - Т.47 - № 5. - С. 1403-1405.

47. Nizamutdinov A. S. Photodynamic processes in Ce+Yb:CaF2 crystals investigation/ A. S. Nizamutdinov, V. V. Semashko, A. K. Naumov, R. Yu. Abdulsabirov, S. L. Korableva, M. A. Marisov// SPIE Proc. 2004. - V. 5402. -P.412-420.

48. Каплянский А. А. Спектры двухвалентных ионов редких земель в кристаллах щелочноземельных фторидов/ А. А. Каплянский, П. П. Феофилов// Опт. и спек. 1962. - Т. 13. - С. 235-241.

49. Гурвич А. М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров/ А. М. Гурвич. -М.: Высш. школа, 1982.— 376 с.

50. Антонов-Романовский В. В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров/ В. В. Антонов-Романовский. М.:Наука, 1966. - 324 с.

51. Visser R. Energy levels of the CeFnnn center in BaF2 and implications for the cerium excitation kinetics/ R. Visser, J. Andriessen, P. Dorenbos, C. W. E. van Eijk// Journal of Luminescence. 1994. - V. 60&61. - P. 983-986.

52. Дубинский M.A. Поглощение из возбужденных состояний примесных ионов в активированных диэлектрических кристаллах/ дис. канд. физ.-мат. наук : 01.04.07 : защищена 19.09.85 : утв. 19.01.86, Казань, Казанский государственный университет, 1985.

53. Методы расчета оптических квантовых генераторов/ под ред. Б.И.Степанова. Минск, Наука и Техника. - 1966. - Т. 1. - 484 с.

54. Loh Е. Ultraviolet absorption spectra of Ce3+ in alkaline-earth fluorides/ E. Loh// Phys.Rev. 1966. - V.154.-N. 2. - P. 270-154.

55. Moncorge R. Spectroscopy of broad-band UV-emitting materials based on trivalent RE ions/ R. Moncorge// More about ultraviolet spectroscopy and UVlasers, Vol. 30/ eds. P. Misra, M. A. Dubinskii. CRC Press: 2002. - Ch. 9. -P. 337-370.

56. Nizamutdinov A. S. Spectral-kinetic and photodynamic properties of new active medium KY3.xYbxFi0:Ce3+/ A. S. Nizamutdinov, A. K. Naumov, V. V. Semashko// Proceedings of VI All Russian Young Scientists School on Optics and Spectroscopy. Kazan, 2002.

57. Nizamutdinov A. S. Laser tests as a tool for studying photodynamic processes in UV active media/ V. V. Semashko, A. K. Naumov, A. S. Nizamutdinov, R. Yu. Abdulsabirov, S. L. Korableva// SPIE Proc. 2004. -V. 5402.-P. 421-429.