Реєстраційний номер
0226U000063,
(0124U002002)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка керамічного комбінованого активного середовища YAG:Nd3+/YAG:Sm3+ для лазерних систем спеціального призначення
Назва етапу роботи
Одержання та тестування композитних оптичних елементів YAG:Nd3+/YAG:Sm3+
Керівник роботи
Ворона Ігор Олегович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
02-01-2026
Організація виконавець
Інститут монокристалів Національної академіі наук України
Опис роботи
Cтворення керамічного комбінованого активного середовища YAG:Nd3+/YAG:Sm3+ для новітніх лазерних випромінювачів ближнього ІЧ-діапазону високої потужності.
Опис етапу
У роботі систематично досліджено вплив якісного складу функціональних домішок на оптимальні температурні умови консолідації прозорої кераміки на основі ітрій-алюмінієвого гранату, легованого іонами неодиму (YAG:Nd³⁺) та самарію (YAG:Sm³⁺). Показано, що мікроструктурні характеристики та оптичні властивості кераміки YAG:Nd³⁺, модифікованої комплексною домішкою (Si⁴⁺ + Mg²⁺), є значно менш чутливими до змін температури консолідації у порівнянні з аналогічною керамікою, легованою лише іонами кремнію. На основі отриманих результатів із використанням комплексної домішки були визначені оптимальні технологічні маршрути виготовлення оптичної кераміки YAG:Nd³⁺ та YAG:Sm³⁺ за ідентичних температурно-часових режимів спікання. Такий підхід створює можливість одночасного виготовлення різних функціональних шарів або елементів у межах одного технологічного циклу. Досліджено особливості застосування методу дифузійного з’єднання з використанням проміжного шару для формування комбінованих оптичних елементів із прозорої кераміки YAG:Nd³⁺/YAG:Sm³⁺. Встановлено, що здійснення дифузійного зрощування шляхом високотемпературного відпалу у вакуумі може супроводжуватися збільшенням об’ємної частки залишкової пористості в кераміці. Це явище пов’язане з відновлювальними умовами вакууму, які сприяють зростанню рівноважної концентрації вакансій у кристалічній ґратці гранату, що, своєю чергою, активізує ріст та стабілізацію залишкових пор. З метою усунення зазначених недоліків запропоновано та експериментально апробовано модифікований підхід до дифузійного з’єднання, адаптований для застосування до елементів із прозорої кераміки YAG, який передбачає проведення відпалу в атмосфері повітря. У результаті досліджень визначено оптимальні температурно-часові параметри такого зрощування, що забезпечують формування монолітних композитних оптичних елементів без збільшення залишкової пористості та збереження високого рівня оптичної якості матеріалу.
Опис продукції
Автори роботи
КАПУСТНИК Олексій Костянтинович
БАЛАБАНОВ Антон Едуардович
ВОРОНА Ігор Олегович
ТИМОШЕНКО Арсеній Дмитрович
Додано/оновлено в НРАТ
2026-01-02
