ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО Советский патент 1994 года по МПК H01S3/16 

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к составу лазерного вещества, которое может быть использовано для получения мощного непрерывного излучения в лазерах.

Цель изобретения - уменьшение агрессивности и токсичности вещества при сохранении мощности излучения лазера.

Лазерное вещество получают следующим образом. В ампулу с предварительно рассчитанным и взвешенным количеством хлорида галлия добавляют навески хлорида цинка и хлорида неодима (ампула отпаивалась). Для получения гомогенной системы ампулы помещают в воздушный термостат, где им придается вращательное движение (20 об/мин) с постепенным повышением температуры до 120-150^оС. Полное растворение соединений в системе происходит в течение 1 ч. Гомогенную систему, представляющую собой жидкость сиреневого цвета, охлаждают до комнатной температуры. Система имеет следующий химический состав: GaCl₃ - ZnCl₂ - NdCl₃.

П р и м е р 1. Содержание хлоридов в матрице составляет, мас.%: галлий 74, цинк 20,5, неодим 5,5. Вещество представляет жидкость сиреневого цвета. Результаты люминесцентно-спектроскопических и генерационных испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 2. Содержание хлоридов в лазерном веществе составляет, мас. %: галлий 72,0; цинк 25; неодим 3. Вещество представляет жидкость сиреневого цвета. Данные испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 3. Содержание хлоридов в лазерном веществе составляет мас.% : галлий 69, цинк 28,7; неодим 2,3. Данные испытаний приведены в таблице.

Люминесцентно-спектроскопические и генерационные испытания проводили на стандартных установках. Спектры люминесценции снимали на спектрометре СДЛ-1, спектры поглощения - на спектрометре СФ-20. Использовали резонатор типа Фабри-Перо с плоскопараллельными зеркалами, имеющими коэффициенты отражения r₁ = 0,98 и r₂ = 0,95. Лазерная кювета имела размеры l : d = 100 : 4 (мм). В системе накачки была использована ксеноновая лампа-вспышка ИФП-800.

Люминесцентно-спектроскопические и лазерные характеристики предлагаемого лазерного вещества приведены в таблице.

В лазерном веществе использована практически нетоксичная бинарная система из хлоридов элементов второй и третьей групп периодической системы: хлорида цинка и хлорида галлия, который использован вместо РОСl₃ (в прототипе). Предельная допустимая концентрация (ПДК) хлоридов галлия и цинка более высокая (1,0 мг/м³), чем ПДК соединений элементов V группы периодической системы, а именно оксихлорида фосфора (0,05 мг/м³).

Использование практически нетоксичного вещества позволяет неограниченно увеличивать объем лазерного вещества. Средняя мощность лазера для предлагаемого лазерного вещества составляет приблизительно 0,01 МВт, как и для лазерного вещества на основе оксихлорида фосфора.

В результате изменения химического состава лазерного вещества получено нетоксичное и неагрессивное лазерное вещество, устойчивое во времени, так как растворы на основе СaCl₃ - Zn - Cl₂ - NdCl₃ не имеют неравновесных состояний и пригодны к использованию в течение всего срока хранения.

ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО, содержащее хлорид неодима, неорганический хлорид и соединение цинка, отличающееся тем, что, с целью уменьшения агрессивности и токсичности вещества при сохранении мощности излучения лазера, оно в качестве неорганического хлорида содержит хлорид галлия, а в качестве соединения цинка - хлорид цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Хлорид неодима 2,3 - 5,5
Хлорид цинка 20,5 - 28,7
Хлорид галлия 69,0 - 74,0