Введение
1. Антистоксовая люминесценция и лазерная генерация в кристаллах, активированных редкоземельными ионами. 12
1. Механизмы антистоксовой люминесценции в кристаллах, активированных ионами редкоземельных элементов 12
1.1. Последовательное поглощение фотонов одним ионом 12
1.2. Последовательная (ступенчатая) сенсибилизация антистоксовой люминесценции 13
1.3. Кооперативная (одновременная) сенсибилизация антистоксовой люминесценции 17
1.4. Кооперативное излучение двух взаимодействующих ионов 18
1.5. Влияние миграции энергии по донорной подсистеме активаторов на процессы последовательной и кооперативной сенсибилизации антистоксовой люминесценции 20
2. Сенсибилизация антистоксовой люминесценции в лазерных материалах, активированных ионами Yb3+ и Но3+ 23
3. Лазерная генерация в активных средах, сенсибилизированных ионами иттербия в качестве генерирующего иона или иона-донора энергии 30
3.1. Проблемы оптимизации иттербиевых лазеров 30
3.2. Обзор экспериментальных результатов по получению генерации в лазерных материалах, активированных ионами Yb3+ 34
3.3. Генерация в лазерных материалах, активированных ионами Yb3+ в качестве доноров энергии для генерирующих ионов 38
4. Структура кристаллов граната и лазерная генерация в кристаллах GGG, активированных ионами Но3+ 41
2. Физическая модель миграционно-ускоренной сенсибилизации люминесценции в твердых телах, активированных ионами Yb3+ И Но3+ 43
1. Постановка задачи главы II 43
2. Вывод уравнений модели миграционно-ускоренной сенсибилизации люминесценции в системе взаимодействующих активаторов Yb3+ и Но3+ 45
2.1. Процессы сенсибилизации и релаксации энергетических состояний акцептора, учитываемые в модели системы активаторов Yb+-Ho+ 45
2.2. Вывод уравнений модели для случая непрерывной среды, активированной ионами Yb3* и Но3 46
2.3. Вывод уравнений модели для случая кристаллической решетки, активированной ионами Yb3+ и Но3 54
3. Уравнения модели активной среды Yb -Но в статическом режиме передачи энергии и при прыжковом механизме миграции энергии по донорной подсистеме 56
3.1. Уравнения модели при прыжковом механизме миграции энергии по донорной подсистеме 56
3.2. Уравнения модели в статическом режиме передачи энергии 57
3.3. Уравнения модели для расчета кинетик люминесценции доноров иакцепторов при возбуждении доноров коротким оптическим импульсом 57
4. Расчет кинетик люминесценции доноров (Yb3*) и акцепторов (Но3*) при возбуждении доноров коротким оптическим импульсом 59
4.1. Решение уравнений модели в пределе слабой последовательной сенсибилизации (в первом приближении по процессам последовательной сенсибилизации) 61
4.2. Решение уравнений модели во втором приближении по процессам последовательной сенсибилизации 74
5. Расчет кинетик люминесценции доноров и акцепторов для типичных параметров системы активаторов Yb3+- Но3+. Разработка методов анализа экспериментальных кинетик люминесценции 83
5.1. Расчет кинетик люминесценции доноров и акцепторов для типичных параметров системы Yb3+-Ho3+ 83
5.2. Методика исследования процессов сенсибилизации люминесценции в системе активаторов Yb3+-Ho3* 105
5.3. О возможности определения параметров переноса энергии в системе активаторов Yb3+-Ho3 107
3. Кристаллы для исследований, экспериментальная установка и методики экспериментов 112
1. Кристаллы для исследований 112
2. Установка для исследования спектральных и кинетических характеристиккристаллов GGG:Yb3+:Ho3 114
4. Экспериментальное исследование процессов передачи энергии в кристаллах GGG:Yb3+:Ho3+ 117
1. Исследование спектральных характеристик кристаллов GGG:Yb :Но и определение собственных постоянных времени жизни возбужденных состояний ионов Yb3+ и Но3+ 117
1.1. Исследование спектральных характеристик кристаллов GGG:Yb3+:Ho3+ 117
1.2. Определение значений постоянных времени внутрицентрового распада возбужденных состояний ионов Yb3+uHo3+ в кристаллах GGG 129
2. Исследование процессов донор-донорного и донор-акцепторного переноса энергии в кристаллах GGG:Yb3+:Ho3+ 130
2.1. Исследование миграционно-ускоренного режима донор-акцепторного переноса энергии на первой ступени последовательной сенсибилизации ионов Но* в кристаллах GGG:Yb*:Ho* 130
2.2. Исследование процессов донор-акцепторного переноса энергии на второй ступени последовательной сенсибилизации ионов Но* в кристаллах GGG:Yb*:Ho* 140
3. Перспективы получения лазерной генерации на сенсибилизированных переносомэнергии переходах ионов Но3*, при накачке в полосу поглощения ионов Yb3* 152
5. Лазерная генерация в кристаллах GGG:Yb3+ 165
1. Модель непрерывного одномодового твердотельного лазера с продольной накачкой 165
1.1. Основные уравнения модели непрерывного одномодового твердотельного лазера с продольной накачкой 165
1.2. Порог непрерывной генерации 170
1.3. Зависимость мощности генерации от поглощенной мощности накачки и дифференциальная эффективность лазера 171
1.4. Продольная накачка излучением ТЕМоо моды твердотельного лазера 172
1.5. Продольная накачка твердотельного лазера инжекционным лазером, сопряженным с многомодовым оптическим волокном 174
2. Эксперименты по лазерной генерации на переходе F5/2 F7/2 ионов Yb в кристаллах GGG:Yb3+ 176
2.1. Непрерывная лазерная генерация на переходе F;/2-> F7/2 ионов Yb в кристаллах GGG: Yb* при накачке от титан-сапфирового лазера 176
2.2. Непрерывная лазерная генерация на переходе 2Fsn-^2Fm ионов Yb* в кристаллах GGG:Yb* при накачке от волоконного неодимовоголазера 182
2.3. Оценка параметров лазерной генерации на переходе 2Fsn-^ 2^7/2 ионов Yb* в кристаллах GGG:Yb* при диодной накачке 187
Заключение 189
