Неодимовый лазер

После того как обнаружилась способность неодимовых стёкол и искусственных гранатов к генерации лазерного излучения начали использовать для создания лазерных установок.

Изначально акцент был направлен на создание оптических приборов и офтальмологических изделий. Но в дальнейшее производство начало изготовление стекольной продукции

За счет того что стекла обладают высоким термооптической постоянной, за счет чего, в условиях низкой теплопроводности приводит к резкому увеличению расходимости излучения после первой вспышки из-за неравномерного нагрева активного элемента.

Однако специально разработанные неодимовые стекла на фосфатной основе такие как ГЛС-21, ГЛС-22 имеют на порядок меньшее значение термооптической постоянной и практически не увеличивают расходимость лазерного луча.

Повысить ресурс работы стеклянных активных элементов можно фильтрацией УФ излучения ламп вспышек, используемых в системах оптической накачки, в противном случае генерируемая энергия свободной генерации уменьшается на 30…45% после 500 импульсов

При использовании длинных активных элементов из НС(неодимовое стекло) надо иметь ввиду потери из-за поглощения и светорассеяния.

Стержни из НС являются  активны ми элементами инфракрасных лазеров.

Так как данные ресурсы обладают широким спектром действия, производство запустило новые исследования, одной из данных областей стала военная электрооптика и волоконная оптика, а так же распространение электромагнитных волн в оптических волокнах.

Существует связь между лазерными работами и оптическими волокнам. Стеклянное волокно может удерживать моды электромагнитного излучения в одном положении, за счет чего можно превратить его в лазерный резонатор, если на его концах установить зеркала.

Стекло само по себе может использоваться в качестве лазерного материала, если его сочетать с др. веществами, таким как самарий или иттербий, и наделить необходимым уровнем с помощью некогерентного света, посылаемого, либо через поверхность, либо через торец волокна. За счет большей концентрации света накачки в волокне, он покроет его тонким слоем стекла с несколько отличающимся показателем преломления. Использовать стекло в качестве лазерного материала дает ряд преимуществ.

Ионы неодима, когда они введены в кристаллы или в аморфный материал, подобный стеклу, имеют узконаправленный спектр.

Методы изготовления оптических стекол хорошо освоены, и изготовление стеклянного образца значительно проще выращивания кристалла.

Уровни неодима в стекле является люминесцентным, и лазерные переходы получаются между этим уровнем и уровнями на длинах волн. Существуют три уровня поглощения в инфракрасном диапазоне, которые поглощают в желтой области ,и другие, поглощающие в ультрафиолете.

Лазеры, использующие НС, важны, прежде всего, потому, что они являются примером твердотельного материала, отличного от синтетических кристаллов. Также определенные стекла, дозированные неодимом, обладают большими выходными энергиями на единицу объема материала. И наконец, стеклянная матрица позволяет иметь лазеры в виде стержней или волокон.

Сегодня на основе волокон, дозированных редкими землями, создаются прекрасные лазеры и усилители, с успехом используемые, в волоконно-оптических системах связи.