Исследование процессов переноса энергии в градиентных фотонных элементах с оптической примесью Yb, Er
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время открыто 118 химических элементов. Их используют для получения различных химических соединений, веществ и материалов. Огромное количество лабораторий и учёных занимается повышением качества материалов или химических соединений, расширением спектра их применений, путём избавления их от недостатков.
В данной работе будут рассмотрены: соединение LiNbO3 (ниобата лития) и кристалл YAG легированный Yb.
Ниобат лития широко используется во многих областях науки и техники. Это обуславливает его производство в различных формах, начиная от обычных кристаллов и заканчивая наноразмерными порошками и керамикой на его основе. Характеристики кристаллов и керамики зависят от методов производства и исходных компонентов, и от различных примесей.
Достижения в науке и технике не стоят на месте! В последнее время, многие инженеры проводят разработку и создание мощных лазеров, для накачки которых использовались бы высокие плотности мощности накачки. Основой для таких л
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………….….4
1 Перенос энергии электронного возбуждения в кондесированных средах ………………………………………………………………. 6
1.2 Диполь-дипольное взаимодействие ...………………… …..6
1.3 Основы теории переноса энергии электронного возбуждения Ферстера-Декстера-Галанина……………………….…………….....9
2 Характеристики генерации и сенсибилизации монокристаллов, активированных трёхвалентными ионами эрбия…………………….20
3 Экспериментальная часть…………………………………………26
3.1 Методы получения спектров излучения…………………….26
3.2 Моделирование кинетиков затухания люминесценции градиентного кристаллов YAG:Yb,Er и LiNbO3 :(Yb, Er)……….28
Заключение……………………………….……………………….....32
Список использованных источников…………………………….34
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Агранович В.М., Галанин М.Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. – Москва :Наука. – 1978. – Гл.ред физико-математической литературы. – 383 с.
2. Температурная зависимость эффективности генерации трехмикронного YAG:er лазера / Данилов В.П., Калинушкин В.П., Лобаче В.А., Ночевкин В.А., Студеникин М.И.– Краткие сообщения по физике // ФИАН.– 2007, №6
3. АО «ЛЛС»// Yb:YAG - Лазерный кристалл иттрий-алюминиевого граната, легированный иттербием// (Москва) – 2019. – (Рус.). – URL: https://lenlasers.ru/product/ybyag-lazernyj-kristall-ittrij-alyuminievogo-granata-legirovannyj-itterbiem/ (дата обращения: 23.02.2023).
4. Исследование процессов многочастотной генерации малогабаритных твердотельных лазеров среднего ИК-диапазона с диодной накачкой / Иночкин М.В., Назаров В.В., Сачков Д.Ю., Хлопонин Л.В., Храмов В.Ю. //Научно-технический вестник ИТМО. – 2011. - https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-protsessov-mnogochastotnoy-generatsii-malogabaritnyh-tverdotelnyh-lazerov-srednego-ik-diapazona-s-diodnoy-nakachkoy(дата обращения: 13.05.2023).
5. Марченко СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ YAG:Er3+, CaF2:Er3+ и Er2O3 ПРИ ЛАЗЕРНОМ И ЛАЗЕРНО-ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗБУЖДЕНИИ // Журнал прикладной спектроскопии. – 2018. Т.85. №2 https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/223(дата обращения: 17.04.2023).
6. Кулешов, Н. В. Активные среды твердотельных лазеров: учебно-методическое пособие/ Н.В.Кулешов, А.С.Ясюкевич. – Минск, 2010. – 138 с.
7. Increasing pumping efficiency by using gradient-doped laser crystals/ E. V. Stroganova, D. S. Galutskiy [et al.] // Optics and Spectroscopy. – 2014. – Vol. 117. – № 6. – P. 984–989
То есть мы получили то же самое, что получилось выше в модели двухуровневой системы. Естественно, при лорентцевой форме линии результаты, полученные по теории Ферстера и по модели двухуровневой системы совпадают. Однако, теория Ферстера может применяться и в тех случаях, когда форма полосы нелоренцева, в частности, для широких спектров со стоксовым сдвигом. Критерием ее применимости являются условия слабого взаимодействия и быстрой релаксации, сформулированные выше. Кроме того, следует иметь ввиду, что в теории Фестера предполагается, что колебательные волновые функции взаимодействующих молекул независимы. Это может быть несправедливо для молекул, являющихся близкими соседями, когда колебательные состояния независимы.
В работе [1] рассматриваются результаты исследований, в которых для ряда кристаллов использовался метод спектроскопии с временным разрешением (time resolved spectroscopy).