ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО Советский патент 1995 года по МПК H01S3/16 

Изобретение относится к лазерным веществам на основе органических красителей и полимеров и может найти применение в лазерной технике для изготовления активных элементов лазеров на красителях.

Цель изобретения увеличение фотостойкости.

Достижение поставленной цели подтверждается следующими примерами.

П р и м е р 1. Для получения лазерного вещества берут 0,0050 г красителя родамина 6 Ж (Р 6Ж) и 0,2500 г карбоната эрбия Er₂(CO₃)₃, растворяют в 4,975 г метакриловой кислоты (МАК), добавляют 44,7605 г метилметакрилата (ММА) и 0,0497 г инициатора полимеризации азодинитрила изомасляной кислоты (АДН), помещают в круглодонную колбу с воздушным отводом и нагревают на водяной бане при 60-70^оС. Образовавшуюся смесь заливают в плоскопараллельные формы из силикатного стекла и помещают в термошкаф с температурой 40^оС. После затвердевания массы температуру повышают до 60^оС, выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. После этого осуществляют выдержку при 100 и 120^оС соответственно в течение 2 и 4 ч. После охлаждения до комнатной температуры формы разнимают и извлекают образцы.

Испытания на фотостойкость заключались в УФ-облучении образцов полным светом ртутно-кварцевой лампы ПРК-2 при комнатной температуре в течение 50 (ГОСТ 10667-74). Критерием фотостойкости являлось снижение величины оптической плотности образцов на длине волны максимума поглощения красителя, т. е. отношение Д/Д_о, где Д и Д_о оптическая плотность соответственно после и до облучения. Величина оптической плотности определялась из спектров поглощения, которые регистрировались на спектрофотометре СФ-18. Чем меньше снижение оптической плотности после облучения, т.е. чем ближе отношение Д/Д_о к единице, тем выше фотостойкость. В данном примере Д/Д_о 0,86.

Образцы были испытаны в аппарате искусственной погоды при 50^оС в течение 200 ч, где в качестве источника облучения использовалась ксеноновая лампа ДКСТВ-6000 (ГОСТ 11279-2-83). Также определялась величина Д/Д_о, равная в данном примере 0,21.

Погрешность измерений +5%
П р и м е р ы 2-15. Лазерные вещества получены, как и в примере 1, радикальной сополимеризацией в массе метилметакрилата с метакриловой кислотой в присутствии красителя и добавки Er₂(CO₃)₃ с использованием в качестве инициатора полимеризации азодинитрила изомасляной кислоты в количестве 0,1 мас.

Лазерные вещества отличаются по составу и красителем. При этом соотношение метилметакрилата и метакриловой кислоты составляет 9:1 (мас.).

В таблице приведены состав лазерного вещества, результаты испытаний лазерного вещества на фотостойкость и спектрально-люминесцентные характеристики (длины волн максимумов поглощения λ_погл^макс и люминесценции λ_люм^макс, значения коэффициента экстинкции ε и квантового выхода люминесценции ϕ).

Из табл. 1 следует, что фотостойкость предложенного лазерного вещества выше фотостойкости прототипа в 1,5-1,6 раза при использовании лампы ПРК-2 и в 2,16-2,20 раза при облучении в аппарате искусственной погоды.

Данные по повышению фотостойкости согласуются с результатами исследований генерационной фотостабильности.

Накачка осуществлялась по квазипродольной схеме излучением второй гармоники неодимового лазера (ЛТИПЧ-5) с частотой следования импульсов 12,5 Гц, длительность импульса 15 нс и энергией 0,5-5 мДж на длине волны λ_н 532 нм. Активные элементы в виде шайб диаметром 50 мм и толщиной 8 мм помещались в резонатор длиной 120 мм, образованный двумя плоскими зеркалами с коэффициентами отражения R₁ 99,8% и R₂ 16%
В табл. 2 представлены генерационные характеристики, а именно эффективность преобразования излучения накачки, а также ресурс работы лазера до снижения энергии генерации вдвое (в количествах импульсов), характеризующий генерационную фотостабильность для лазерного вещества на основе красителей, вышеуказанного сополимера и карбоната эрбия (примеры 17-19) и для лазерного вещества, не содержащего добавок Er₂(CO₃)₃ (пример 16). Концентрация красителя во всех примерах 0,01 мас.

Достигнутая эффективность преобразования при использовании активных элементов на основе лазерного вещества с красителем, сополимером и добавкой и лазерного вещества, не содержащего добавки, близки.

Ресурс работы лазера (количество импульсов) до снижения энергии вдвое в 1,6-2,0 раза выше в случае элементов на основе лазерного вещества, содержащего карбонат эрбия, следовательно, и генерационная фотостабильность его выше, чем в случае активных элементов на основе лазерного вещества без добавок.

Таким образом, предложенный состав лазерного вещества, содержащего краситель родамин 6Ж или родамин С, карбонат эрбия и сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой, позволяет повысить фотостойкость.

Изобретение относится лазерным веществам на основе органических красителей и полимеров и может найти применение в лазерной технике для изготовления активных элементов лазеров на красителях. Цель изобретения - увеличение фотостойкости. Фотостойкость увеличивается при использовании лазерного вещества, содержащего органический краситель родамин 6Ж или родамин С, полимер метилметакрилата с метакриловой кислотой с соотношением компонентов 9: 1 (мас. % ) и карбонат эрбия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: родамин 6Ж или родамин С 0,010-0,015, карбонат эрбия 0,5-1,00, сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой 98,985-99,490. 2 табл.

ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО, содержащее органический краситель родамин 6Ж или родамин С и сополимер метилметакриалата с метакриловой кислотой с соотношением компонентов 9 1 (мас.), отличающееся тем, что, с целью увеличения фотостойкости, оно дополнительно содержит карбонат эрбия при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Родамин 6Ж или родамин С 0,010 0,015
Карбонат эрбия 0,5 1,0
Сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой 98,985 99,490