Твердотельные лазеры на красителях, внедренных в композит нанопористое стекло-полимер

• Автор: Кравченко, Ярослав Викторович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Глава 1 Лазерные красители и свойства твердотельных матриц (обзор).

1.1 Генерация излучения красителями, термостатические эффекты

1.1.1 Лазерные красители

1.1.2 Г енерация излучения красителями

1.1.3 Термооптическое качество лазерных элементов

1.2 Лазерные красители

1.2.1 Генерация жидкостных лазерных элементов

1.2.2 Твердотельные лазерные элементы

1.3 Твердотельные матрицы для лазерных элементов, активированные красителями

1.3.1 Полимерные материалы

1.3.2 Нанопористые стекла

1.3.3 Золь-гельные стекла
1.3.4 Поликомные стекла Вывода
Глава 2 Применяемое оборудование и методы исследования свойств композита нанопористое стекло-полимер (НПС-П)
2.1 Исследование рассеяния излучения
2.2 Измерение оптической силы тепловой линзы
2.3 Исследование спектральных характеристик красителей
2.3.1 Измерение спектров поглощения в жидких растворах 2.3-2 Измерение спектров поглощения в композите НПС-П
2.3.3 Измерение спектров люминесценции

2.4 Методы исследования лазерных характеристик
2.4.1 Лазерная прочность
2.4.2 Установки для измерения эффективности и ресурса
2.4.3 Порог, эффективность генерации и ресурс работы лазерных элементов
Глава 3 Композит нанопористое стекло-полимер: основы технологии изготовления и свойства
3.1 Основы технологии изготовления композита
3.1.1 Приготовление нанопористого стекла
3.1.2 Получение композита
3.2 Физические свойства и характеристики композита
3.2.1 Механические характеристики
3.2.2 Рассеяние излучения
3.2.3 Внедрение красителя в композит
3.2.4 Термооптическая линза
3.2.5 Лазерная прочность
3.3 Обсуждение результатов исследования
3.3.1 Прозрачность материала
3.3.2 Термооптичесие свойства
3.3.3 Лазерная прочность Выводы
Глава 4. Эффективный твердотельный лазер на основе композита нанопористое стекло-полимер, активированный красителями пиррометенового и феналеминового рядов (область генерации 550-660 нм)
4.1 Исследование красителей пиррометенового ряда
4.1.1 Спектральные исследования
4.1.1.1 Спектры поглощения

4.1.1.2 Спектры люминесценции
4.1.2 Лазерная генерация красителей пиррометенового ря
да в различных средах
4.2 Исследование красителей феналеминового ряда
4.2.1 Спектральные исследования
4.2.1.1 Спектры поглощения
4.2.1.2 Спектры люминесценции
4.2.2 Лазерная генерация красителей феналеминового ряда 97 в различных средах
Выводы
Глава 5. Закономерности генерации красителей в твердо
тельных матрицах
5.1. Сравнение эффективности генерации красителей в твер- 102 дой и жидкой средах
5.2. Деградация красителей в твердотельных матрицах
5.3. Связь спектральных и генерационных характеристик кра- 106 сителей различных классов
5.3.1. Постановка задачи ранжирования красителей
5.3.2. Эффективность генерации: ключевые параметры
5.3.3. Ранжирование красителей по эффективности генера- 113 ции
5.2.4. Обсуждение результатов ранжирования
Выводы
Заключение
Литература

лено методике измерения спектральных характеристик композита НПС-П, измерению эффективности и ресурса работы лазерных элементов из композита нанопористое стекло-полимер с внедренным красителем.
2.1. Исследование рассеяния излучения*
Исследование рассеяния излучения преследовало цель качественной оценки оптической прозрачности материала и его сравнения с другими лазерными средами, такими как полиметилметакрилат. Этим целям удовлетворяла простая установка, схема которой приведена на Рис. 2.1.
1 2 3 4 5 6
Рис.2.1. Схема установки для определения потерь на рассеяние [31]:
* 1 - гелий-неоновый лазер 1=633 нм; 2 - коллиматор; 3 - выходная диафрагма; 4 - образец МПС-П;
5 - собирающая линза; б - ограничивающая диафрагма, 7 - фотодетектор.
Метод измерения основан на том свойстве, что при наличии рассеяния параллельного пучка в образце, он, в последствии, не может быть сфокусирован в область малого диаметра.
В используемой установке в качестве источника излучения применялся Не-Ые лазер с длиной волны А,=633 нм. Его пучок расширялся коллиматором и ограничивался диафрагмой диаметром 1 см. Далее излучение проходило через образец, фокусировалось линзой на ограничивающую диафрагму малого диаметра 0 и регистрировалось
* Исследования проводились Г.Р.Алдагом и Д.П.Пачико, Physical Science Inc. (США) и опубликованы в нашей совместной работе [31].