Лабораторные методики получения, спектроскопические и генерационные исследования монокристаллов двойных молибдатов двух- и трехвалентного металлов - новых нелинейно-оптических и лазерных сред

Проект направлен на решение фундаментальной задачи получения новых лазерных и нелинейно-оптических кристаллов – активных сред с заданными характеристиками для генерации лазерного излучения и преобразования лазерного излучения на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР). Многочисленные данные о ВКР в кристаллах различных типов говорят о том, что одними из наиболее перспективных ВКР-активных соединений являются молибдаты с шеелитоподобной структурой. Исследования, проведенные коллективом исполнителей настоящего проекта, позволили открыть среди указанных соединений новые активные среды с уникальными свойствами: двойные молибдаты (промежуточные фазы) типа MT2(MoO4)4 (M=Ba, Sr; T=Bi, Y, Gd), представляющие интерес одновременно как лазерные кристаллы и как элементы ВКР-преобразователей и ВКР-лазеров с самопреобразованием частоты излучения, в частности, микрочиповых. Одной из основных проблем, присущей данному классу соединений, является сложность получения монокристаллов заданного состава крупного размера и высокого оптического качества, необходимых для лазерных и ВКР применений, поскольку указанные промежуточные фазы, в большинстве, демонстрируют инконгруэнтный характер плавления. Таким образом, основной задачей настоящего проекта является исследование влияния внешних факторов и воздействий (исходного химического состава соединений, режимов синтеза, условий кристаллизации) на конечные свойства получаемых монокристаллов, с целью оптимизации процедуры их выращивания и получения однородных фаз заданного состава с требуемыми ВКР-характеристиками. Выполнение данной задачи неотвратимо приводит к вопросу о практических применениях рассматриваемых сред, который включает в себя как косвенную оценку их характеристик спектроскопическими методами, так и непосредственные генерационные испытания полученных образцов в составе макетов лазеров, ВКР-преобразователей и ВКР-лазеров, что также запланировано в рамках настоящего исследования. В результате выполнения проекта, в частности, предполагается разработка лабораторного макета и исследование микрочипового ВКР-лазера с диодной накачкой с самопреобразованием частоты внутри активной среды на основе MT2(MoO4)4 кристаллов, легированных неодимом. Полученные результаты, помимо традиционных применений лазерной техники, представляют интерес в междисциплинарных областях, таких как экология (лазерное зондирование атмосферы), медицина (лазерная хирургия, локализованные воздействия), биология (генерация синглетного кислорода и прочие фотохимические превращения в живых клетках).