Прогресс в исследованиях лазерных кристаллов среднего инфракрасного диапазона. Часть 2

1. Состояние исследований и перспективы развития лазерных кристаллов среднего ИК-диапазона (2-5 мкм )

В соответствии с порядком длины волны лазера от короткой до длинной, основные материалы ,  которые достигли выходной мощности лазера (включая некоторые оптические волокна и прозрачную керамику для сравнения), перечислены в таблице 1. Среди них самая высокая непрерывная выходная мощность лазера лазерных кристаллов, соответствующих различным диапазонам волн, показан на рисунке 2. Выходная мощность лазера активированных ионов показывает очевидную тенденцию к ослаблению по мере расширения длины волны в направлении среднего инфракрасного диапазона. Это происходит главным образом потому, что: чем больше длина волны, тем уже ширина запрещенной зоны между верхним и нижним энергетическими уровнями лазера и тем сильнее безызлучательные переходные потери. Скорость безызлучательного перехода лазерных материалов можно рассчитать по формуле (2):

В формуле W _NR  представляет скорость безызлучательного перехода, β _el  и α   представляет собой константу в матрице, где расположены ионы легирующей примеси, Δ E   – ширина запрещенной зоны между верхним энергетическим уровнем и нижним энергетическим уровнем, а ħω   представляет энергию матричного фонона. W _NR  в основном зависит от Δ E   и ħω .