АКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ, АКТИВИРОВАННЫЙРЕДКОЗЕЛ1 Советский патент 1972 года по МПК H01S3/14 

11.зобретение относится к области квантовой электроники.

Известны л идкне химические соединения, которые могут быть иснользованы в качестве активного материала для оптических кваитовых генераторов (OKI) и оптических квантовых усилителей (ОКУ), на основе:

а - рас 1 воров халатов редкоземельных элементов;

б - растворов неодима в смеси четыреххлористого олова и оксихлорида силеиа (SeOCb).

в - люминесцирующие полимеры на основе хелатов редкоземельных элементов в поли.метилметокрилате.

Хелаты редкоземельных элементов недостаточно устойчивы и обладают сильным поглощением, 0 раничива ощим поперечное сечение рабочего элемента как в жидких, так и в иолимернзованных активных .материалах. Более хорошие оптические характеристики имеет раствор неодима в SnCU-SeOCIs, на котором уже получена генерация. Однако это вещесгво крайне агрессивно и токсично, что весьма осложняет чехнологию его изготовления. Кроме того, в нем может быть лишь небольшой процент редкоземельных акт1шируюш,их добавок.

нидов металлов, активированный редкоземельными элемеигами, обладающий хорошими оитическпм характеристиками, а также отиосителыю простотой гехпологии изготовлеиия. Активпый материал содержит, вес. %: Хлорокись фосфора15-98

Гало1епиды металлов1-60

Редкоземельный элемент0,1-25

На веществах предлагаемого класса уже осуществлены оптические квантовые генераюры и усилшели.

Целью изобретения является иолучеиие неорганических агстивных мшериалов на осиове систем, образованных хлорокнсыо фосфора, галогеиидами мегаллов и .тюмниесцирующимп редкоземельпы.ми эле.мептами.

Предлагаемые матер 1алы для ОКГ и ОКУ сочетают высокую эффектианосгь в режиме генерации и усиления с физико-химической стойкостью, умеренным сечеиием iioi-лощеиия п npocToii техиологш;) изготовления самих активных элементов иа их основе.

При взаимодействии хлорокиси фосфора (РОС1з) с соединениями редкоземельных элементов, иаиример гало еиида, в ирисутствии безводных галогенидов мегаллов в зависимости от взятого галогеиида металла, соотношения компонентов и условия растворения образуются лшдкие, смолообразные, стекловидные к кристаллические системы с хорошими люминесцентными характеристиками. В этих системах люминесцирующим активным иоиом является ион редкоземельного элемеита, а остальные комноненты служат для 5 создания нужного фазового состояния системы и химического окружения иона редкоземель 1ого элемента, выгодного для люминесценции и обесиечивающего вариацию таких спектральных характеристик, как начало фун- 10 даментальной нолосы поглощения, полуширину линии люминесценции активного иона, величину квантового выхода в нзлучение на длнне волны люминесценции, время жизни возбужденного состояния активного иона и др. 15 Примером активного материала может быть соединение тина Ыё(РОС1з)(5пС1б)з+.(РОС12)25пС1б+ + i/POCl3-f2SnCl4, 3 Материал имеет следуюн ие люмииесцентные характеристики: ре ск кв чт ио ма та он край фундаментальной нолосы поглощения, А щнрина линии люминесценции 140-150 на волне 1,06 мк, слгквантовый выход излучения при возбуждении в полосе 0,88 мк0,6-0,8 время жизни возбужденного состояния иона Nd +150-210 серые потери на волне 1,06 мк, см-не более (3-5)-10Предмет изобретения 1.Активный материал, активированный дкоземельными элементами, для оптичеих квантовых генераторов и оптических антовых усилителей, отличающийся тем, о, с целью улучшения его характеристик, ны редкоземельных элементов введены в трицу хлорокись фосфора-галогенид мелла. 2.Материал но п. 1, отличающийся тем, что содерлсит, вес. %: Хлорокись фосфора15-98 Галогенид металла1-60 Редкоземельный элемент0,1-25.