ПЕРСПЕКТИВНІ ЛІТІЙАЛЮМОСИЛІКАТНІ СКЛОКРИСТАЛІЧНІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ІМПУЛЬСНОЇ ДАЛЬНОМЕТРІЇ

Анотація

Встановлена актуальність створення імпульсних наносекундних лазерних приладів поліфункціонального призначення з довжиною хвилі генерації, що лежить в умовно безпечній для зору області спектру 1,5÷1,6 мкм. Визначено перспективність використання режиму пасивної модуляції добротності при отриманні потужних наносекундних лазерних імпульсів з розбіжністю випромінювання, близькою до дифракційної. Проаналізовано матеріали для затворів, які функціонують у режимі пасивної модуляції добротності: твердотільні нелінійно-оптичні матеріали на основі монокристалів ітрієво-алюмінієвого гранату легованого катіонами неодиму, хрому, ванадію та інших Nd- або Yb-легованих кристалів в діапазоні довжин хвилі 0,8 – 1,2 мкм. Підтверджена перспективність  використання оксидних монокристалів, що активовані іонами Со²⁺ у чотирьох координованих киснем позиціях для MgAl₂O₄, LiGa₅O₈, LaMgAl₁₁O₁₉. Визначена доцільність розробки прозорої склокераміки на основі алюмомагнієвої та літієвогалієвої шпінелі для імпульсної дальнометрії, зважаючи на її комерційну доступність, простоту технології виробництва, а також однорідність розподілу активатора у об’ємі. Визначена доцільність створення нового типу нелінійно-оптичних матеріалів на основі наноструктурованої термостійкої літійалюмосилікатної склокераміки з нанокристалами шпінелі, які активовані іонами Со²⁺ в умовах низькотемпературної термічної обробки. Сформульовано мету та завдання роботи, які полягають у обґрунтуванні вибору системи та складів стекол для одержання склокристалічних матеріалів як пасивного лазерного затвору для потужних лазерів, які функціонують на довжині хвилі 1,54 мкм та відрізняються високою термостійкістю. Обґрунтовано вибір літійалюмосилікатної системи R₂O – RO – RO₂ – P₂O₅ – R₂O₃ – SiO₂ на основі фазоутворюючих SiO₂, Al₂O₃, Li₂O, модифікуючих K₂O; RO – MgO, ZnO, CaO, SrO, BaO компонентів  та комплексного каталізатору кристалізації P₂O₅, CeO₂, TiO₂, SnO₂, ZrO₂ та ZnO, сформульовано структурні критерії до скломатриці. Спроектовано склади модельних стекол з урахуванням розрахованих показників f_Si > 0,22, К_кр ≥ 3,5, К_пр ≥ 2,1 та встановлена вірогідність одержання на їх основі прозорих  склокристалічних матеріалів із ситалізованою структурою для імпульсної дальнометрії.