Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 24
1.1. Твердотельные лазеры на кристаллах ванадатов с полупроводниковой накачкой.
24
1.2. Лазерные среды на основе кристаллов ванадатов. Ортованадаты редкоземельных элементов: кристаллохимия и структура соединений . 25
1.3.Физико-химические свойства кристаллов ванадата 30
1.4. Спектроскопические параметры кристаллов ванадатов 33
1.4.1. Спектры поглощения кристаллов ванадатов 36
1.4.2. Спектры люминесценции кристаллов ванадатов 40
1.4.3 Спектральные и генерационные характеристики смешанных ванадатов. 45
1.5. Нелинейные параметры кристаллов ванадатов 46
1.5.1 ВКР лазеры на кристаллах ванадатов 46
1.5.2 Керровская нелинейность. 48
1.6. Двухчастотные лазеры 50
1.7. Методы управления временными параметрами лазеров. 54
1.8. Медицинские приложения. 61
Выводы к Главе 1. 64
ГЛАВА 2. Экспериментальные исследования поляризационно-угловых спектральных параметров кристаллов ванадатов Nd3+:YVO4, Nd3+:GdVO4, Nd3+:Gd1-хYхVO4 И Nd3+:Sc1-хYхVO4 НА ПЕРЕХОДАХ 4F3/2–4I11/2 и 4F3/2–4I9/ 66
2.1. Поляризационно- угловые спектральных параметры кристаллов ванадатов на переходах 4F3/2–4I11/2 иона неодима. 67
2.2. Методы формирования новых активных сред лазеров на основе кристаллов ванадатов . 79
2.3.1. Методы формирования новых активных сред лазеров на комбинации разнотипных кристаллов ванадатов. 80
2.3.2. Методы формирования новых активных сред лазеров на кристаллах смешанных ванадатов. 81
2.4 Перестройка частоты лазеров на кристаллах ванадатов 82
2.4.1. Лазерная генерация на кристаллах ванадатов, вырезанных вдоль оси а для
- поляризации излучения. 83
2.4.2. Лазерная генерация на кристаллах ванадатов, вырезанных вдоль оси с. 85
2.4.3. Лазеры на кристаллах ванадатов, вырезанного под углом ( = var, =0) 88
2.5. Лазеры с диодной накачкой на основе кристалла Nd:GdVO4 91
2.6. Высокоэффективные лазеры на кристаллах смешанных ванадатов Nd:Gd 1-xYx VO4 с диодной накачкой 100
2.6.1. Лазерная генерация на кристаллах смешанных ванадатов Nd:Gd1-хYхVO4 на
переходах 4F3/2–4I9/2 103
2.6.2. Лазерная генерация на переходах 4F3/2–4I11/2. 104
2.7. Влияние структурного несовершенства кристаллов ванадатов на генерационные характеристики лазеров с полупроводниковой накачкой. 105
2.8. Кристаллы смешанного иттрий-скандиевого YxSc1-xVO4:Nd3+ ванадата 111
Выводы к Главе 2. 113
ГЛАВА 3. Двухчастотная генерация для терагерцовых приложений 115
3.1. Методы получения двухчастотной генерации излучения с использованием кристаллов ванадатов. 115
4
3.1.1. Исследования двухчастотной генерации излучения с внесением дополнительных спектральноселективных потерь. 118
3.1.2. Исследования двухчастотной генерации излучения с управлением усилением активной среды 127
3.1.3 Исследования двухчастотной генерации с поляризационным разделением излучения 130
3.2. Двухчастотные лазеры с взаимно ортогональной и параллельной поляризацией излучения в непрерывном, нано- и пикосекундными режимах лазерной генерации. 132
3.2.1.Исследование непрерывной двухчастотной генерации в кристаллах ванадатов 132
3.2.2.Пассивный и активной режимы модуляции добротности двухчастотных лазеров. 133
3.2.3. Комбинированный режим работы двухчастотных лазеров с активной синхронизацией мод 136
3.3. Усилитель двухчастотных импульсов с взаимно ортогональной и параллельной поляризацией излучения на основе кристаллов ванадатов 141
3.3.1 Усилитель с продольной накачкой 142
3.3.2 Усилитель на слэбе скользящего падения с поперечной накачкой 143
3.4. Генерация терагерцового THz излучения с использованием разностной частоты двухчастотного лазера в нелинейных кристаллах GaSe. 144
3.5 Выводы к Главе 3. 148
Глава 4. Управление временными параметрами лазеров на кристаллах ванадатов 149
4.1. Исследования нелинейно-оптические свойства полимерных пленок, содержащих одностенные углеродные нанотрубки 152
4.1.1 Спектры поглощения нанотрубок 152
4.1.2 Исследование насыщения поглощения в нанотрубках методом фемтосекундной
лазерной спектроскопии «возбуждения-зондирования» 153
4.2. Пассивная синхронизации мод в твердотельных лазерах на кристаллах
ванадатов с насыщающимися поглотителями на основе нанотрубок 162
4.3. Активная и пассивная синхронизация мод в Nd:Gd0.7Y0.3VO4 лазере с диодной накачкой 168
4.4. Режим пассивной синхронизации мод с помощью стекол с квантовыми точками PbS 175
4.4.1 Модуляция добротности на кристаллах ванадатов с пассивной синхронизацией мод с помощью стекол с квантовыми точками PbS 179
4.4.2 Пикосекундный лазер на кристаллах ванадатов с пассивной синхронизацией мод с помощью стекол с квантовыми точками PbS 183
4.5 Фемтосекундный лазер на кристаллах ванадатов. 189
4.6. Выводы к Главе 4. 194
Глава 5. Лазеры на кристаллах ванадатов с пассивной модуляцией добротности на затворах Cr4+:YAG И V3+:YAG. медицинские приложения . 197
5.1. Исследования генерационных свойств активных сред на основе кристаллов ванадатов, вырезанных вдоль оси a для – поляризации излучения 203
5.2. Пассивная модуляция добротности лазеров на на основе композитных кристаллов ванадатов Nd:YVO4 - YVO4, вырезанных вдоль оси a, для - поляризации 215
5.3. Nd3 +: GdVO4 -лазер на основе кристаллов, вырезанных под углом (= 25 , = 0)
с пассивной модуляцией добротности с затворами Cr4+:YAG. 220
5.4. Лазер с ВКР самопреобразованием на композитных кристаллах иттриевого Nd:YVO4, гадолиниевого Nd:GdVO4 в режиме модуляцией добротности на пассивном затворе Cr4+:YAG. 224
6
5.4.1 Исследования ВКР лазера на основе кристаллов ванадатов, вырезанных вдоль оси a для - поляризации 225
5.4.2 Исследования ВКР лазера на основе кристаллов ванадатов, вырезанных, под углом ( = 25 , = 0), в режиме пассивной модуляции добротности с затворами Cr4+:YAG 227
5.5 Многоволновая лазерная установка бактерицидного и терапевтического действия для лечения инфекционных заболеваний на основе композитных кристаллов Nd:YVO4 - YVO4 ванадатов. 230
5.5.1. Nd3 +: YVO4 - YVO4- лазер на основе композитных кристаллов, вырезанных под углом (= 25 , = 0) с пассивной модуляцией добротности с затворами Cr4+:YAG 232
5.5.2. Преобразование частоты лазеров на основе на основе композитных кристаллов ванадатов Nd:YVO4 - YVO4, вырезанных вдоль оси a, для - поляризации 237
5.5.3. Системы генератор-усилитель на основе на основе кристаллов ванадатов 240
5.7. Лазерная медицинская установка на основе на основе композитных кристаллов ванадатов Nd:YVO4 - YVO4 242
5.8. Выводы к главе 5. 246
Основные результаты и выводы работы 248
Заключение 250
Список использованных источников 251
