Реєстраційний номер
0222U003165,
0120U101755
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка нового покоління лазерної кераміки YAG:Nd для потужних лазерних джерел спеціального призначення
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Толмачов Олександр Володимирович, Доктор фізико-математичних наук
Явецький Роман Павлович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
19-02-2022
Організація виконавець
Інститут монокристалів Національної академіі наук України
Опис етапу
Оптимізовано умови отримання нанопорошків Y2O3–Al2O3–Nd2O3, методом співосадження, та досліджено основні фактори впливу їх властивостей на процес спікання кераміки. Порошок, прожарений при 1250C на повітрі протягом 4 год, виявився найбільш придатним для отримання прозорої кераміки Nd:YAG. Оптимізовано умови гомогенізації методом високоенергетичного помелу вихідних мікроразмірних комерційних порошків Y2O3–Al2O3–Nd2O3. Досліджено вплив наповненості суспензії (φ) при помелі на властивості порошкових сумішей та мікроструктуру й оптичні властивості кераміки Nd:YAG. Показано, що оптимальною для керамічного процесу є ступінь наповненості суспензії, при якій відстань між частинками відповідає значенню D50, а саме, φ=0,19-0,22. Методом твердофазного реакційного спікання з оптимізованих порошків отримано прозору кераміку 1ат. % Nd:YAG розміром 22×3×4 мм3 з величиною оптичних втрат на рівні 1×10-3 см-1.
Досліджено вплив спікаючих домішок MgO та MgО+SiO2 на синтез оптичної кераміки YAG. Найкращого результату за оптичною якістю (пропускання 82,5%) було досягнуто в кераміці YAG, легованої 0,071 ат.% Si4+ і 0,044 ат.% Mg2+.
Встановлено особливості твердофазного реакційного спікання кераміки складної архітектури на модельної системі YAG/Yb:YAG. Отримано прозору композитну кераміку коаксіального форм-фактору, досліджено її мікроструктуру, оптичні властивості та лазерні характеристики. На кераміці YAG/15 ат.% Yb:YAG з оптичним пропусканням ~80% отримано лазерну генерацію з довжиною хвилі 1030 нм і диференційної ефективністю 30%.Адаптовано метод дифузійного зварювання для отримання комбінованої кераміки Sm:YAG/Nd:YAG/Sm:YAG. Досліджено структурні та оптичні властивості комбінованої кераміки. Отриманий тришаровий керамічний елемент 5ат.%Sm:YAG/1ат.%Nd:YAG/5ат.%Sm:YAG характеризується високою оптичною якістю (пропускання на рівні 80%).
Опис продукції
Автори роботи
Балабанов Антон Едуардович
Бовда Віра Одександрівна
Ворона Ігор Олегович
Добротворська Марія Вікторівна
Дорошенко Андрій Григорович
Крижановська Олександра Сергіївна
Литвинов Леонід Аркадійович
Любіцька Тамара Броніславівна
Матвєєвська Неоніла Аналоліївна
Матвієнко Оксана Олегівна
Матейченко Павло Вікторович
Пархоменко Сергій Володимирович
Плецер Олег Олександрович
Сафронова Надія Андріївна
Тимошенко Арсеній Дмитрович
Толмачов Олександр Володимирович
Чайка Михайло Анатолійович
Черноморець Дарія Григорівна
Шевела Юрій Валентинович
Шуліченко Олена Миколаївна
Явецький Роман Павлович
Додано/оновлено в НРАТ
2022-03-09
