Оптические керамики на основе полуторного оксида иттрия, соактивированные ионами Tm3+ и Ho3+: синтез, спектроскопия и генерационные характеристики

Настоящий проект направлен на решение актуальных задач, связанных с созданием и исследованием перспективных оптических материалов с регулируемыми функциональными характеристиками, для активных сред эффективных твердотельных лазеров. Научная новизна проекта заключается в разработке новых составов лазерных сред с регулируемыми спектральными и генерационными характеристиками. Сведения о процессах передачи энергии и функциональных свойствах оптических материалов на основе Y2O3, соактивированных ионами Tm3+ и Ho3+, не представлены в литературе либо носят весьма обрывочный характер. Возможность создания таких активных элементов в рамках предлагаемого проекта обосновывается применением уникального метода синтеза нанопорошков путём лазерной абляции, при котором смешивание требуемых компонентов происходит в парах лазерного факела, т.е. при высокой температуре и, что важно, при быстром (~100 мкс) охлаждении. Исследования особенностей компактирования нанопорошков, вакуумного спекания компактов и их горячего изостатического прессования помогут выявить ключевые параметры консолидации для контроля микроструктуры, пористости и оптического качества керамик. Изучение механизмов переноса энергии возбуждения от ионов Tm3+ (3F4) к Ho3+ (5I7), а также всесторонний спектроскопический анализ полученных материалов позволит установить оптимальный концентрационный баланс активаторов с целью достижения высоких показателей лазерной генерации.