Лазерные стекла

Стекло может быть использовано в качестве рабочего тела в твердотельных лазерах. Генерирующим центрами является активные ионы, равномерно распределенные в прозрачной диэлектрической матрице. Как правило, в стеклах отсутствуют ограничения в растворимости активирующих добавок. В практике наиболее часто применяют баритовый крон (BaO-K₂O-SiO₂), активированный ионами неодима Nd³⁺. Основное преимущества стекол, используемых в лазерах, перед монокристаллами заключается в их высокой технологичности, оптической однородности, изотропности свойств. На стеклах можно получить более мощные лазеры в виду того, что из стекла сравнительно легко изготовить однородные стержни большого размера. Однако, отсутствие дальнего порядка вызывает уширение линий люминесценции активированного стекла. Из-за этого снижается степень монохроматичности выходного излучения и увеличивается пороговая мощность оптической накачки. Поэтому лазеры на стекле лучше подходят для генерации импульсов с высокой энергией излучения.

Следует подчеркнуть, что требования к однородности ла­зерных стекол сравнимы с требованиями к изделиям для астрооптики, т.е. изменение показателя преломления по объему активного стержня не должно превышать 2*10^-6. С целью получения высокой степени структурной однородности стекол проводят тонкий отжиг. Отжиг должен обеспечивать желае­мые значение показателя преломления и разности показателей пре­ломления в партии заготовок, получения заготовок с механическими напряжениями (двойным лучепреломлением), не превышающими заданных.

2.5.4. Светочувствительные стёкла

Это класс стекол, способных изменять спектральные свойства при воздействии излучения оптического диапазона, в первую оче­редь ультрафиолетовых лучей. С точки зрения рассмотрения осо­бенностей технологии получения таких стекол наибольший интерес представляют фотохромные и полихромные стекла.

Фотохромные стекла характеризуются обратимыми изменениями светопропускания при циклическом воздействии ак­тивного излучения и используются в качестве светофильтров с пе­ременным управляемым светопропусканием, а также в качестве регистрирующего фотоматериала для голографической записи ин­формации. В момент воздействия активного излучения фотохромное стекло постепенно темнеет, его оптическая плотность становится максимальной через определенное время после начала воздействия. После прекращения действия активного излучения прозрачность стекла самопроизвольно возвращается в исходное состояние.

Фотохромный эффект наблюдается и в стеклах на основе кадмиево-боратных и кадмиево-силикатиых систем, в которых основную роль в фотохромном процессе играют ионы кадмия. Разрешающая способность фотохромных стёкол достигает 2000 линий/мм. Спектральная чувствительность находится в диапазоне 300 – 400.

Полихромные стёкла характеризуются возможностью получения широкой цветовой гаммы в окрашенном состоянии, и в отличие от фотохромных их окраска необратима. Использова­ние полихромных стекол определяется их способностью фиксировать цветное изображение. В состав полихромных сте­кол дополнительно вводятся термовосстанавливающие компоненты (например, Sb₂O₃ и SnO) и оптические сенсибилизаторы (например, СеО₂). Получение той или иной окраски стекла осуществляется в результате варьирования интенсивностей и длительностей несколь­ких фаз ультрафиолетовой активации, а также варьированием температурно-временных условий обработки стекла после каждо­го воздействия активного излучения. Это приводит к образованию различных по размеру и анизотропии коллоидальных образований
сложного состава (содержащих серебро), с различными рассеиваю­щими характеристиками, вызывающими окрашивание стекла.

Дата добавления: 2014-01-20