Том 35, номер 02, статья № 5

Аннотация:

Представлены результаты многолетних (с середины 1980-х гг.) исследований в ИМКЭС СО РАН по оптимизации технологических процессов для получения кристаллов с высоким оптическим качеством, удовлетворяющих требованиям серийного производства нелинейно-оптических элементов. В3ыявлена физическая природа дефектов, определяющих оптические потери нелинейно-оптических кристаллов ZnGeP₂. Предложены методы и режимы эффективной послеростовой обработки монокристаллов_, обеспечивающих повышение их оптического качества. Разработано прецизионное термическое оборудование для синтеза многокомпонентных соединений и выращивания кристаллов с управляемыми свойствами. Проведенный цикл исследований позволил получить кристаллы с рекордными коэффициентами поглощения и порогами пробоя. Исследованы дисперсионные свойства монокристаллов. Рассчитаны условия фазового синхронизма и эффективности преобразования лазерных импульсов различной длительности и длин волн. На основании результатов расчетов изготовлены нелинейно-оптические элементы, которые использовались в многочисленных экспериментах по преобразованию частоты лазерного излучения. Кратко представлены результаты некоторых экспериментов по преобразованию частоты в кристаллах ZnGeP₂, которые также использовались в системах трассового газоанализа атмосферы.

Ключевые слова:

нелинейно-оптические кристаллы, дефекты, коэффициент поглощения, ZnGeP2, преобразование частоты, фазовый синхронизм, газоанализ

Список литературы:

1. Ivanova M.M., Ivanov E.K., Zlatkin L.B., Prochukhan V.D. Growing and some optical properties of ZnGeP₂ // Phys. Instrum. Semiconduct. 1969. V. 3, N 12. P. 1871–1873.
2. Зуев В.Е., Кабанов М.В., Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Грибенюков А.И., Зуев В.В. Эффективные параметрические преобразователи частоты ИК-лазеров и их применение // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1988. Т. 52, № 6. С. 1142–1149.
3. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook of Nonliear Optical Сrystals. New York; Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1999. 413 р.
4. Verozubova G.A., Gribenyukov A.I., Korotkova V.V., Semchinova O., Uffmann D. Synthesis and growth of ZnGeP₂ crystals for nonlinear optical applications // J. Cryst. Growth. 2000. V. 213. P. 334–339.
5. Verozubova G.A., Gribenyukov A.I., Korotkova V.V., Vere A.W., Flynn C.J. ZnGeP₂ growth: Melt non-stoichiometry and defect substructure // J. Cryst. Growth. 2002. V. 237. P. 2000–2004.
6. Верозубова Г.А., Грибенюков А.И. Рост кристаллов ZnGeP₂ из расплава // Кристаллография. 2008. T. 53, № 1. C. 175–180.
7. Verozubova G.A., Okunev A.O., Gribenyukov A.I., Trofimov A.Yu., Trukhanov E.M., Kolesnikov A.V. Growth and defect structure of ZnGeP₂ crystals // J. Cryst. Growth. 2010. V. 312. P. 1122–1126.
8. Гейко П.П., Андреев Ю.М. Сравнительный эксперимент по удвоению частоты ТЕА СО₂-лазеров в кристаллах ZnGeP₂, AgGaSe₂ и GaSe // Оптика атмосф. и океана. 2000. T. 13, № 12. C. 1146–1149.
9. Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Горобец В.А., Ланская О.Г., Петухов В.О., Солдаткин Н.П., Тихомиров А.А. Лидарные системы и их оптико-электронные элементы. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2004. 525 с.
10. Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика. М.: Физматлит, 2004. 512 с.
11. Гейко П.П. Моделирование генерации второй гармоники импульсного СО₂-лазера в нелинейных кристаллах тройных полупроводников с учетом теплового самовоздействия // Оптика атмосф. и океана. 2003. T. 16, № 8. C. 736–744.
12. Андреев Ю.М., Бадиков В.В., Воеводин В.Г., Гейко Л.Г., Гейко П.П., Иващенко М.В., Карапузиков А.И., Шерстов И.В. Лучевая стойкость нелинейных кристаллов на длине волны 9,55 мкм // Квант. электрон. 2001. Т. 31, № 12. С. 1075–1078.
13. Андреев Ю.М., Баранов В.Ю., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Грибенюков А.И., Изюмов С.В., Письменный В.Д., Сатов Ю.А., Стрельцов А.П. Эффективная генерация второй гармоники наносекундного импульса СО₂-лазера // Квант. электрон. 1987. Т. 14, № 11. С. 2252–2254.
14. Андреев Ю.М., Гейко П.П. Источник излучения в диапазонах 2,1–2,3 и 3,7–4,3 мкм для спектроскопии атмосферы // Журн. прикл. спектроскопии. 2001. T. 68, № 6. С. 812–814.
15. Гейко П.П., Романовский О.А., Харченко О.В. Возможности преобразования частоты СО₂- и СО-лазеров в монокристалле Tl₃AsSe₃ для целей газоанализа атмосферы // Журн. прикл. спектроскоп. 1992. Т. 56, № 5–6. С. 774–780.
16. Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Давыдов В.Н., Журавлев В.И., Капитанов В.А., Стучебров Г.А., Хмельницкий Г.С. Трассовый газоанализатор на основе перестраиваемого СО₂-лазера с удвоением частоты // Журн. прикл. спектроскоп. 1987. Т. 47, № 1. С. 15–20.
17. Matvienko G.G., Andreev Yu.M., Badikov V.V., Geiko P.P., Grechin S.G., Karapuzikov A.I. Wide band frequency converters for Lidar systems // Proc. SPIE. 2002. V. 4546. P. 119–126.