Оптические купола

Сапфировое окно сохраняет высокую прочность при высоких температурах, обладает хорошими термическими свойствами и отличной прозрачностью. Химически устойчив к обычным кислотам и щелочам при температуре до 1000 °С, а также к HF ниже 300 °С. Эти свойства способствуют его широкому использованию в агрессивных средах, где требуется оптическая передача в диапазоне от вакуумного ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона.

HGO выращивает нелинейные кристаллы BBO с использованием технологии флюса. Прозрачность кристаллов BBO находится в диапазоне от 188 нм до 5,2 мкм, что включает разумную прозрачность от 3-5,2 мкм для кристаллов толщиной в несколько десятков мкм, в то время как диапазон их фазового согласования охватывает почти весь диапазон прозрачности. В сочетании с другими замечательными свойствами BBO он благоприятен для многочисленных нелинейных параметрических приложений. Следует отметить, что кристаллы BBO обладают наибольшей нелинейностью в УФ-диапазоне из всех распространенных нелинейных кристаллов.

MgF 2 или фторид магния представляет собой положительный одноосный кристалл с очень высоким оптическим коэффициентом пропускания от вакуумного УФ до ИК. Он регулярно используется для оптических элементов, где требуется исключительная прочность и долговечность. Он также обладает большой устойчивостью к механическим и тепловым ударам, оптическому излучению и химически стабилен, что делает его очень полезным материалом для УФ- и ИК-оптики.

Кристалл YbYAG больше подходит для диодной накачки, чем традиционные системы, легированные неодимом. Его можно накачивать с выходной мощностью лазера 0,94 мкм. По сравнению с широко используемым кристаллом Nd:YAG, кристалл Yb:YAG имеет гораздо большую полосу поглощения для снижения требований к управлению температурой для диодных лазеров, более длительный срок службы в верхнем состоянии, меньшую в три-четыре раза тепловую нагрузку на единицу мощности накачки. Ожидается, что кристалл Yb:YAG заменит кристалл Nd:YAG в мощных лазерах с диодной накачкой и других потенциальных применениях.

Nd:YAG — самый ранний и самый известный кристалл-основа для лазеров. Поскольку он сочетает в себе большие преимущества во многих основных свойствах, Nd: YAG повсеместно используется в твердотельных лазерах ближнего инфракрасного диапазона и их удвоителях частоты, утроителях и множителях более высокого порядка. Он широко используется в промышленности, медицине, военной и научной областях. Кристаллы Nd:YAG широко используются во всех типах твердотельных лазерных систем непрерывного действия с удвоенной частотой, высокоэнергетической модуляцией добротности и т. д. Хорошая теплопроводность и физическая прочность флуоресцентных ламп делают их пригодными для мощных лазеров с ламповой накачкой.

HGO выращивает лазерные кристаллы Nd: YLF с использованием технологии Чохральского. Кристалл Nd 3+ :YLF характеризуется длительным временем жизни неодимового энергетического уровня 4F3/2. По сравнению с Nd:YAG более низкая теплопроводность и слабое отрицательное значение dn/dT приводят к меньшим тепловым искажениям и позволяют достичь лучшего качества выходного луча. Еще одной отличительной особенностью является высокая УФ-прозрачность, что благоприятно для накачки ксеноновыми лампами-вспышками.

Кристалл Ti:Sapphire является наиболее широко используемым перестраиваемым твердотельным лазерным материалом, сочетающим в себе превосходные физические и оптические свойства с чрезвычайно широким диапазоном генерации. Его полоса генерации может поддерживать импульсы < 10 фс, что делает его оптимальным выбором для фемтосекундных генераторов и усилителей с синхронизацией мод. Полоса поглощения Ti:Sapphire сосредоточена на ~ 490 нм, поэтому его можно удобно накачивать различными лазерными источниками, такими как аргоновые ионные лазеры или лазеры Nd: YAG, Nd: YLF, Nd: YVO4 с удвоенной частотой на ~ 530 нм. Разработчики лазеров используют Ti:sapphire для генерации фемтосекундных импульсов для создания новых промышленных инструментов. Правильно доставленный фемтосекундный лазерный импульс взаимодействует с мишенью, оставляя окружающее пространство нетронутым. Недавно разработанные фемтосекундные импульсные лазеры создают микромеханические сложные тонкие структуры из стекла, металла и других материалов. Активные волноводы могут быть записаны под поверхностью, интегрируя оптические устройства в тело подложки. Дефекты фотошаблонов можно исправить, не нарушая соседние узоры. И теперь возможно достичь клеточного разрешения in vivo для медицинской диагностики с помощью фемтосекундных импульсных лазеров.

Co 2+ :MgAl 2 O 4 Коспинель является относительно новым материалом для пассивной модуляции добротности в лазерах с длиной волны излучения от 1,2 до 1,6 мкм, в частности, для безопасного для глаз лазера на эрбиевом стекле с длиной волны 1,54 мкм, но также работает на 1,44 мкм и 1,34 мкм. длины волны мкм. Шпинель — твердый, стабильный кристалл, который хорошо полируется. Кобальт легко заменяет магний в матрице шпинели без необходимости дополнительных ионов для компенсации заряда. Высокое сечение поглощения (3,5×10 -19 см2) позволяет осуществлять модуляцию добротности лазера на эрбиевом стекле без внутрирезонаторной фокусировки как с ламповой, так и с диодной накачкой. Пренебрежимо малое поглощение в возбужденном состоянии приводит к высокой контрастности модулятора добротности, т. е. отношение начального (слабого сигнала) поглощения к насыщенному больше 10.