Особо чистые халькогенидные стекла и световоды на их основе для новых функциональных устройств волоконной и нелинейной оптики среднего ИК-диапазона

Изготовлены одномодовые и многомодовые сульфидно-мышьяковые световоды с защитным индиевым покрытием толщиной 10 - 20 мкм. Исследованы их механические и оптические свойства. Прочность при изгибе металлизированного волокна на 60% выше прочности волокон с полимерным покрытием. Оптические потери в сердцевине волокна, составили 0,56 дБ/м на длине волны 1,975 мкм. Получены образы стекол системы Ga – Ge – S с содержанием примеси водорода в форме SH-групп на уровне 0.2 ppm(at). Определены оптимальные режимы гомогенизирующего плавления, закалки и отжига стекол GeS1.35, обеспечивающие высокую оптическую однородность образцов в спектральном диапазоне 1-10 мкм. Сплавлением простых веществ в вакуумированных кварцевых ампулах получены образцы стекол системы Ge–Ga–Se, содержащие элементы, обогащенные изотопами 72Ge, 76Ge и 82Se. По положению и уровню смещения полосы поглощения с максимумом при 4.95 мкм в ИК-спектрах стекол разного изотопного состава установлено, что эта полоса обусловлена присутствием примеси водорода, химически связанного с германием. Развит новый метод глубокой очистки серы от углеродсодержащих примесей, основанный на каталитическом крекинге примесных углеводородов. Получены образцы серы с содержанием углерода менее 1.10-4 мас. На основе световодов из стекол системы Ga-Ge-As-Se, легированных РЗЭ, созданы и успешно протестированы люминесцентные источники излучения волоконно-оптической сенсорной системы для регистрации спектров поглощения веществ в диапазоне 4.0 - 5.5 мкм. В образцах стекол, легированных тербием и празеодимом, впервые в мире продемонстрирована лазерная генерация в области длин волн диапазонах 4.9–5.9 мкм. Охарактеризованы свойства и исследовано влияние изотопного состава смесей α-(32S8)x(34S8)1-x на параметры их элементарной ячейки, плотность, теплоемкость и спектры КР. Разработаны методики хромато-масс-спектрометрического определения молекулярных примесей в высокочистых сере и селене. В особо чистых сере и селене идентифицированы примеси углеводородов С2-С8, азот- и кислородсодержащих углеводородов. В объемных образцах особо чистых стекол системы Ge-Sb-Ga-Se, легированных Ce, при комнатной температуре получена генерация лазерного излучения в диапазоне 4.5–5.6 мкм с энергией 35 мДж и эффективностью 21%. (совместно с НЦВО РАН и ИОФ РАН).