Вчені створили технологію вирощування кристалів для виготовлення унікального лазера
Випромінювання спектральної області 1500 – 1600 нанометрів є умовно безпечним для очей та привертає увагу для практичного застосування в медицині, системах зв'язку та оптичної локації. Така особливість обумовлена, по-перше, тим, що рогівка і кришталик мають досить високий коефіцієнт поглинання в цій спектральній області, завдяки чому лише мала частка падаючої енергії досягає чутливої сітківки. По-друге, випромінювання в області 1500 – 1600 нанометрів має малі втрати при проходженні через атмосферу.
На сьогоднішній день серед джерел випромінювання у цьому спектральному діапазоні найбільшого практичного поширення набули твердотільні лазери на основі фосфатного скла з іонами Er (ербія) та Yb (ітербія). Таке скло відрізняється відносною простотою, компактністю та можливістю роботи в режимі модульованої добротності, необхідному для отримання імпульсів короткої тривалості. Основний недолік скла - низька теплопровідність матриці. Для зняття таких обмежень можна використовувати кристалічні матриці, що містять іони Er та Yb.
Вчені створили технологію вирощування монокристалів GdAl3(BO3)4, активованих іонами Er та Yb. Такий монокристал характеризується рекордним значенням теплопровідності та високою термохімічною стабільністю (руйнування при температурах 1280 °C, стійкий до агресивних середовищ), а також механічною міцністю).
«Створений твердотільний лазер на основі кристалів ітрій-гадолінієвого борату (Er,Yb:GdAl3(BO3)4) — це унікальне компактне джерело випромінювання з різними довжинами хвиль (1520, 1531, 1550, 1602 нанометрів) в умовно безпечному для органів зору. , — каже Микола Леонюк, професор кафедри кристалографії та кристалохімії геологічногофакультету МДУ імені М.В. Ломоносова. — Надійна конструкція лазера поряд із високими характеристиками дає можливість знайти широке застосування джерела в системах лазерної далекометрії, метрології, наукових дослідженнях, лазерно-іскровій емісійній спектрометрії».
Застосування лазерного діода як джерело накачування збільшує термін служби лазера до 100 000 годин. Лазер легко використовувати, для нього не потрібне додаткове водяне охолодження, крім того, в процесі його роботи відсутні вібрації.