Презентация "Кристаллы для лазерной техники" по физике – проект, доклад

КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ

Содержание

Соединения типа Al2O3 – Y2O3 Рубин Гранат Кристаллы фторидов Александрит Корунд с титаном Кристаллы для проходной оптики Нелинейно-оптические кристаллы Активные среды полупроводниковых лазеров Методы получения кристаллов

Соединения типа Al2O3 – Y2O3

Впервые лазерное излучение было получено с помощью кристалла рубина: Al2O3:Cr3+ Твердость:9 Метод получения

Иттрий-алюминиевый гранат: Y3Al5O12 Легирующие примеси: Nd, Cr Твердость 8,5 Лазерные среды на гранатах Методы получения

Лазерные среды на гранатах

Al2O3 – Y2O3 (гранат)

Кристаллы фторидов

Среды для лазеров, работающих в ИК-области и УФ-области Область прозрачности простирается от 0,2 мкм до 8,0 мкм Метод получения

Среды для лазеров, работающих в ИК-области и УФ-области

Александрит

Разновидность хризоберилла: BeAl2O4, Cr замещает ионы Al. Выращиваются методом Чохральского. Теплопроводность в 1,5 раза выше, чем у ИАГ. Перспективны для создания мощных непрерывных лазеров.

Корунд с титаном

Выращивается методами Чохральского и Вернейля в защитной среде. Высокие теплопроводность и твердость позволяют получать высокие мощности излучения.

Кристаллы для проходной оптики

Используются в проходной оптике (окна, призмы, линзы) мощных ИК-лазеров. Обладают высокой оптической прочностью

Нелинейно-оптические кристаллы

Позволяют управлять лазерным лучом (менять интенсивность света, направление луча, поляризации). Наиболее часто применяемые нелинейно-оптические кристаллы.

Наиболее часто применяемые нелинейно-оптические кристаллы

Активные среды полупроводниковых лазеров

Полупроводники типа AIIBVI AIIIBV. Например CdS, GaAs, InAs, PbS. Получают методом Чохральского. Легирующими примесями являются Zn, Cd, Mg, акцепторы электронов Sn, Te, Se, S, доноры.

Методы получения лазерных кристаллов

Метод Вернейля Метод Чохральского Метод Стокбаргера Метод охлаждения растворов

Метод Вернейля

Вещество в виде порошка сыплется из бункера через газовую горелку и попадает на верхний оплавленный торец медленно опускающейся монокристаллической затравки, Пролетая через кислородно-водородное пламя, частицы шихты оплавляются и попадают в тонкую пленку расплава. Так как затравка медленно опускается, то пленка расплава кристаллизуется с заданной скоростью, постоянно пополняясь сверху.

Метод Чохральского

Кристалл медленно вытягивается из расплава, плавление с помощью высокочастотного нагрева. Позволяет получать бездислокационные кристаллы

Метод Стокбаргера

Контейнер с веществом перемещается через зону плавления. Используется омический нагрев.

Метод охлаждения растворов

Вверху кристаллизатора помещается исходное вещество для растворения. Насыщенный раствор проникает в кристаллизатор и опускается вниз. Внутри кристаллизатора создается перепад температур.