Лаборатория нелинейно-оптических материалов

заведующая лабораторией – д.т.н, с.н.с. Л.И. Ивлева

Тематика лаборатории — выращивание и исследование нелинейно-оптических монокристаллов для преобразования лазерного излучения.

Основные результаты

• Разработан модифицированный способ Степанова для выращивания обьемно-профилированных монокристаллов многокомпонентных оксидных соединений. На основе данного метода разработана технология воспроизводимого получения крупных (сечение 25x16 мм, длина 110 мм) оптически однородных (свободных от ростовой полосчатости, пузырей, трещин и других неоднородностей, Δn = (5–6)x10^-6) объемно-профилированных монокристаллов твердых растворов стронций-бариевого ниобата (SBN) , отвечающих требованиям, предъявляемым к оптическому качеству фоторефрактивных кристаллов, используемых в системах голографической записи информации и электрооптических модуляторах. Данная технология является уникальной и признанной во всем мире.
• Экспериментально доказано, что легирование кристаллов SBN примесями редкоземельных элементов является одним из способов модифицирования свойств для различных применений. Определены примеси, которые могут служить эффективными "регуляторами" физических свойств монокристаллов SBN: электрооптические коэффициенты, фоторефрактивные характеристики, пиро- и пьезокоэффициенты, линейная и нелинейная восприимчивости. 
• Разработана технология получения крупных (диаметр 30 мм, длина 120 мм) оптически однородных (Δn = (2–4)x10^-6) монокристаллов вольфрамата бария на промышленном оборудовании с автоматизированной системой управления ростом кристаллов и использованием программного обеспечения "Вега". Кристаллы удовлетворяют требованиям оптического качества для изготовления оптических элементов преобразователей излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР). При возбуждении импульсами лазера с длиной волны генерации 1.5 мкм были получены стоксовы компоненты до четвертого порядка с длинами волн 1.82; 2.2; 2.75; 3.75 мкм. При величинах мощности существенно выше порога генерации стоксовых компонент оптического пробоя кристалла не наблюдалось. Высокие ВКР-свойства кристаллов BaWO₄ подтверждены экспериментами по ВКР-преобразованиям излучения как в наносекундном, так и пикосекундном режимах. Высокое оптическое совершенство достигнуто также для кристаллов SrWO₄:Nd³⁺, SrMoO₄:Nd³⁺ и BaWO₄:Nd³⁺, что позволило реализовать одновременную лазерную генерацию и самопреобразование в процессе ВКР генерируемого излучения. Самопреобразование излучения генерации ионов неодима в этих кристаллах приводит к существенному укорочению длительности выходного импульса, высокой пиковой мощности и новым длинам волн в области 1.2–1.5 мкм.

Монокристаллы вольфрамата бария

Монокристаллы ниобата бария-стронция