Лазерный мир

Москва, — Компактный и безопасный для глаз источник лазерного излучения был разработан для практического применения в медицине, коммуникациях и дальнометрии. Твердотельный лазер имеет длину волны в диапазоне 1500-1600 нм и разработан на основе новой технологии выращивания монокристаллов.

Лазер, в основе которого лежат кристаллы боратов иттрия и гадолиния, имеет срок службы до 100000 часов. Готовая к использованию система не требует подключения водяного охлаждения и не создает дополнительных вибраций при работе, сообщают исследователи МГУ им. Ломоносова и Белорусского Национального Технического Университета.

При использовании кристалла MgAl2O4:Co2+в качестве насыщающего поглотителя были получены лазерные импульсы с длительностью 12 нс и максимальной энергией 18,7 мДж при частоте 32 кГц со средней выходной мощностью 0,6 В на длине волны 1550 нм при непрерывном излучении. В импульсном режиме максимальная энергия импульса достигала 44 мДж при частоте следования 6,5 кГц.

Светоотражающая система глаза (роговица и хрусталик) имеет достаточно большой коэффициент поглощения на длине волны в диапазоне 1500-1600 нм, поэтому только малая часть энергии достигает чувствительной сетчатки. Излучение на этой длине волны также не теряет энергии проходя через атмосферу, что имеет дополнительные преимущества при работе в области телекоммуникаций,.

Среди источников излучения на этой длине волны наиболее часто используются твердотельные лазеры, основанные на фосфатном стекле и солегированные ионами Эрбия или Иттербия. Такие лазеры также являются сравнительно простыми, компактными и могут работать с оптическим затвором, который необходим для создания коротких импульсов. Основным недостатком, ограничивающим использование эрбиевых фосфатных стекол в системах с непрерывным излучением, является низкая температурная проводимости матрицы.

Чтобы преодолеть эти ограничения, команда ученых использовала монокристаллы GdAl3(BO3)4 солегированные Эрбием и Иттербием для увеличения энергии в импульсе и частоты следования импульсов, и таким образом увеличила диапазон измерения, сократив количество ошибок и временные затраты.

Монокристаллы имеют рекордно высокую тепловую проводимость и высокую термохимическую стабильность (разложение при температура 1280 С, устойчивость в агрессивной среде), а также механическую прочность.