Список условных обозначений, сокращений и символов 5
ВВЕДЕНИЕ 7
Актуальность темы диссертационной работы 7
Степень разработанности тематики исследований 10
Цели и задачи 13
Научная новизна 15
Теоретическая и практическая значимость работы 18
Методология и методы исследований 19
Положения, выносимые на защиту 21
Опубликование результатов
Апробация работы
Личный вклад автора
22
22
22
ГЛАВА 1 – Физические, оптические и термомеханические
характеристики кристаллов двойных калий-редкоземельных
вольфраматов 23
1.1 Синтез и структурные характеристики кристаллов двойных калийредкоземельных вольфраматов KReW, Re = Gd, Y, Lu. 23
1.2 Основные физические и оптические параметры кристаллов KReW 29
1.3 Определение термооптических коэффициентов кристалла KLuW 35
Выводы к Главе 1 40
ГЛАВА 2 – Спектроскопические характеристики кристаллов
двойных калий-редкоземельных вольфраматов, активированных
ионами тулия и гольмия 43
2.1 Структура энергетических уровней трехвалентных ионов тулия и
гольмия 43
2.2 Спектры поглощения, люминесценции и ненасыщенного усиления 47
2.3 Основные особенности взаимодействия ионов тулия и гольмия в
лазерных кристаллах 53
2.4 Кинетические константы и кросс-релаксация в кристаллах Tm:KReW. 58
Выводы к Главе 2 623
ГЛАВА 3 – Эффект фотонной лавины в кристаллах калий-иттриевых
и калий-иттербий-иттриевых вольфраматов, активированных тулием 64
3.1 Основные особенности ап-конверсионных схем накачки активных сред 64
3.2 Кросс-релаксационный механизм формирования «фотонной лавины» 71
3.3 Кинетика фотонной лавины в кристалле 7%Tm:50%Yb:KYW 75
3.4 Коэффициенты усиления и эффективность образования фотонной
лавины 79
Выводы к Главе 3 86
Глава 4 – Мини-слэб лазеры на основе кристаллов Tm:KLu(WO4)2 88
4.1 Базовые конфигурации активных элементов мощных твердотельных
лазеров с диодной накачкой 88
4.2 Схема накачки и измерение тепловой линзы активного слэб-элемента
из кристалла 5%Tm:KLuW (срез Nm) 90
4.3 Параметры генерации и спектры излучения слэб-элементов
5%Tm:KLuW для Nm- и атермальных (АТ) срезов 95
4.4 Особенности генерации мини-слэба Nm-cut 5%Tm:KLuW в режиме
пассивной модуляции добротности кристаллом Cr2+:ZnSe 104
4.5 Параметры непрерывной генерации миниатюрных стержневых
элементов и пластин из b-cut Tm:KReW 117
Выводы к Главе 4 122
Глава 5 – Cпектрально-генерационные характеристики дисковых
лазеров на основе кристаллов Tm:KReW 123
5.1 Основные конфигурации и схемы накачки дисковых лазеров 123
5.2 Краткий обзор теории тонких дисков : поля температур и напряжений,
усиленное спонтанное излучение, предельная мощность генерации 134
5.3 Технология изготовления активных элементов и первые эксперименты
с дисковыми лазерами 15%Tm:KYW 140
5.4 Спектрально-генерационные характеристики дисковых лазеров на
основе эпитаксиальных структур 5…15% Tm:KLuW/KLuW 144
5.5 Параметры генерации композитных активных элементов
5%Tm:KLuW/KLuW 158
Выводы к Главе 5 1704
Глава 6 – Высокоэффективные дисковые Ho:KYW лазеры 171
6.1 Параметры генерации дисковых Ho:KYW лазеров на основе
эпитаксиальных пленок с различной концентрацией гольмия 171
6.2 Термооптика дисковых Ho:KYW/KYW лазеров 180
6.3 Пассивная модуляция добротности дисковых Ho:KYW лазеров :
спектры генерации и параметры световых импульсов 187
6.4 Внутрирезонаторная накачка дискового активного элемента из
керамики 1%Ho:YAG 195
Выводы к Главе 6 203
ГЛАВА 7 – Энергообмен в со-активированных кристаллах
Ho:Tm:KReW в приближении локального термодинамического
равновесия 204
7.1 Основные особенности модели парного взаимодействия ионов и
приближения локального термодинамического равновесия 204
7.2 Квазиравновесная термодинамика энергообмена ионов тулия и
гольмия в кристаллах 206
7.3 Основные особенности лазерной генерации в со-активированных
кристаллах Ho:Tm:KReW 214
Выводы к Главе 7 222
Заключение 225
Благодарности 230
Список литературы 231
Список публикаций по теме работы 256
Приложение №1 – Акт внедрения от ООО НТО ИРЭ-Полюс 259
Приложение №2 – Акт внедрения от ООО «ЛОК» 260
