Ученые разработали новый эффективный материал для лазеров

Zen
МОСКВА, 31 октября Ученые СКФУ улучшили характеристики лазера. По словам авторов, разработка найдет применение во многих областях: от хирургии и косметологии до лазерной резки, сварки и закалки различных материалов. Результаты опубликованы в журнале Ceramics International.
Лазер — это устройство, преобразующее различные виды энергии в энергию монохроматического излучения. Наибольшей популярностью сегодня пользуются твердотельные лазеры. Они применяются в различных областях науки и техники, таких как лазерная медицина, навигационные системы, металлургическая промышленность, сообщает Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ).
Важной частью лазера является пассивный затвор или Q-модулятор, благодаря которому он может работать в импульсном режиме, то есть накапливать энергию, а затем излучать ее в виде короткого, но мощного импульса длительностью 10-20 наносекунд.

Обычно для изготовления пассивных затворов используют монокристаллы, но специалисты СКФУ в качестве материала для добротности модулятора использовали керамику на основе иттрий-алюминиевого граната с добавлением хрома. По словам ученых, керамика позволяет снизить себестоимость конечного продукта и задать нужную форму и размер изделия.

60~br />Кроме того, исследователи ввели в кристаллическую структуру граната скандий, что позволило повысить эффективность лазерных добротностей модуляторов.

1 из 2

2 из 2

1 из 2

2 из 2

«Мы обнаружили, что введение катионов скандия (положительно заряженных ионов) в октаэдрические позиции граната позволяет увеличить конверсию валентности хрома в полтора раза. Это фактически эквивалентно увеличению эффективности модуляторов добротности в полтора раза и позволяет сделать модуляторы добротности более компактными, что необходимо для миниатюризации лазеров. Это также позволяет производить больше продукции из того же количества исходного материал», — сказала Виктория Супрунчук, один из авторов исследования и старший научный сотрудник СКФУ.

В дальнейшем авторы планируют ввести и другие активаторы в матрицу иттрий-алюминиевого граната для изменения физических и химических свойств материала.