Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование новых кристаллических материалов на основе фторидов, оксидов и халькогенидов для новой эффективной элементной базы лазерной техники

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Субботин Кирилл Анатольевич

Этапы проекта

1
30.09.2009 - 30.11.2009
1.1 .Выращивание серий монокристаллов двойных
молибдатов и вольфраматов, легированных ионами TM и
Yb. Определение фактических составов выращенных
кристаллов. Изготовление образцов для проведения
спектрально-люминесцентных исследований, а также
активных элементов для лазерных генерационных
экспериментов.
1.2. Выращивание кристаллов ванадатов Nd:GdVO4,
Nd:YVO4 с концентрациями неодима 0.2%, 0.5%, 1%, 2%,
3% вдоль разных направлений. Изготовление
тонкодисковых активных элементов. Разработка
технологии нанесения диэлектрических спецпокрытий.
Проведение лазерных экспериментов с дисковыми
лазерами на кристаллах Nd:GdVO4,
Nd:YVO4
традиционных кристаллах ИАГ:Ndв при мощной диодной
накачке. Изготовление образцов ванадатов сечением 4x4
мм и длиной 40 мм для измерения теплофизических
свойств. Измерение температурных зависимостей
теплопроводности, теплоемкости.
1.3. Поисковые исследования в области оптимизации
состава легированных монокристаллов SBN. Повышение оптического качества объемно-профилированных
легированных монокристаллов SBN путем оптимизации
ростового процесса.
1.4 Проверка технического состояния ростовой
установки для выращивания монокристаллов фторидов,
устранение неполадок, доукомплектование и
модернизация. Отбор и рентгенографическая
характеризация образцов фторидной шихты ,
соответствующих требуемым параметрам. Проведение
наплавления отдельных компонентов отобранных образцов
шихты во фторирующей атмосфере CF4. Проведение
спектрального и рентгенографического анализа качества
наплавленных образцов фторидов.
1.5 Первичный отбор ранее выращенных буль
монокристаллов LiF с целью выявления грубых дефектов
роста, таких как помутнение, Трещины, сколы, свили,
пузыри. Проведение исследования влияния концентраций
ионов гидроксила на процессы образования и стабилизации
различных центров окраски в монокристаллах НР под
действием ионизирующих излучений.
1.6 Оптимизация технологии синтеза шихты
халькогенидов. Разработка лабораторной технологии и
получение нанокристалУшческих заготовок и
поликристаллических образцов ZnSe, ZnS,CdS,,
активированных ионами Сг2+ и Fе2 с высоким оптическим
качеством. Оптимизация оптических схем лазерных
резонаторов и источников накачки для монокристаллов
халькогенидов.
1.7. Поиск оптимальных составов тугоплавких
оксидных монокристаллических волокон для датчиков
температуры и разработка опытной технологии их
выращивания. Оптимизация геометрических и концентрационных параметров волокон с одним
интегрированным чувствительным элементом.
1.8. Разработка и проверка новых идей по поиску и
совершенствованию материалов, применяемых для
генерации излучения терагерцового частотного диапазона с
помощью двухчастотнго лазерного излучения.
Развернуть
2
01.01.2010 - 01.06.2010
2.1 Спктрально-люминесцентная характеризация монокристаллов NaLaxGd1-x(MoO4)2 и NaLaxGd1-x(WO4)2, легированных ионами Tm. Измерение фактических концентраций компонентов и уточнение кристаллографической ориентации монокристаллов двойных вольфраматов и молибдатов NaY(WO4)2 и NaY(MoO4)22 активированных ионами YЬ.
2.2. Продолжение работ по совершенствованию легированных неодимом материалов, применяемых для генерации терагерцового излучения. Проведение исследований характеристик лазерных элементов Nd:GdVO4, Nd:YVO4 в непрерывном режиме при накачке четырьмя лазерными системами мощностью 300 Ватт каждая в области 808 нм. Выяснение предельных режимов, при которых происходит разрушение лазерных элементов при мощной диодной накачке.
2.3. Разработка методики воспроизводимого получения оптических элементов на основе легированных кристаллов SBN.
2.4. Первичный рост методом вертикальной направленной кристаллизации бинарных и трехкомпонентных составов следующих составов MF2- RF3 (М=Са, Sr, Ва Рь; R = Nd, Yb, Но, Dу, Се), СаF2- SrF2-RF3(R=Yb, Nd) и ВаF2-SгF2-RF3 (R=Yb, Nd).
2.5 Исследование влияние доз ионизирующих излучений и температурных режимов во время и после облучения монокристаллов LiF на процессы образования и стабилизации полезных и паразитных центров окраски в кристаллах.
2.6.Исследования спектроскопических свойств ионов активатора в поликристаллических и керамических
образцах халькогенидов ZnSe, ZnS, CdS,
активированных ионами Сг2+ и Fе2+. Сравнение
спектроскопических свойств ионов активатора в
поликристаллических и керамических образцах с
соответствующими свойствами монокристаллических
образцов халькогенидов.
2.7. Разработка алгоритмов обработки полезного
сигнала в волоконных датчиках температуры с одним интегрированным чувствительным элементом.
Развернуть
3
02.06.2010 - 25.11.2010
3.1 Эксперименты по получению двухмикронной
лазерной генерации на кристаллах молибдатов и
вольфраматов, активированных ионами тулия. Работы
по получению фемтосекундной генерации на
тонкодисковых активных элементах из монокристаллов
Yb:NaY(WO4)2 и Yb:NaY(MoO4)2.
3.2. Изучение, легированных иттербием кристаллов
ванадатов. Исследования генерации излучения
терагерцового диапазона с помощью двухчастотного
лазерного излучения для создания лабораторного
образца нового компактного источника терагерцового
излучения.
3.3 Исследование фоторефрактивных характеристик
легированных монокристаллов SBN в схемах двух- и четырехволнового взаимодействия,
3.4.Спектрально-люминесцентный анализ
монокристаллов фторидов, выращенных на предыдущем
этапе.
3.5.Спектрально-люминесцевтный анализ и
генерационные испытания изготовленных лабораторных
образцов из облученных монокристаллов LiF с центрами
окраски.
З.6.Синтез образцов новых кристаллов тиогаллата
свинца, легированного ионами диспрозия. Исследование
влияния различных соактиваторов на коэффициент
вхождения ионов диспрозия в кристаллы. Исследование
схем компенсации избыточного заряда трехвалентного
диспрозия
3.7 Разработка опытной технологии получения
Монокристаллических волокон для датчиков
температуры на основе тугоплавких оксидов с
многозонным легированием.
3.8. Экспериментальное определение оптимальных
концентраций ипербия для дисковых лазерных элементов сечением от ЗхЗ мм до 10х10 мм и толщиной
0,15 мм, 0,2 мм, 0.5 мм, 1 мм. Изучение диапазона
перестройки излучения лазеров. Испытания дисковых
элементов в мало- мощных лазерах с ультра- короткой
длительностью импульсов.
Развернуть
4
01.01.2011 - 01.06.2011
4.1 Оптимизация технологии и выращивание
кристаллов Nd:GdVO4 и Nd:YVO4 для изготовления
элементов с размерами 4х6х18 мм и 4х4х25 мм и с
различными ориентациями оптической оси лазера
относительно главной кристаллографической оси
кристалла. Изготовление лазерных элементов с
плоскопараллельными выходными гранями и
диэлектрическими покрытиями, проведение
генерационных исследований в непрерывном режиме и
режиме синхронизации мод при накачке с двух сторон
лазерными диодами мощностью 30+30 Ватт в области
808 нм.
4.2 Получение генерации на тонкодисковых активных элементах Yb:NaY(WO4)2 и Yb:NaY(MoO4)2 в режиме
синхронизации мод. Ег,Се:NaLaxGdj-x(MoO4)2 и
Ег,Се:NaLaxGdj-x(WoO4). Выращивание монокристаллов
Ег,Се:NaLaxGdj-x(MoO4)2 и Ег,Се:NaLaxGdj-x(WoO4).
Изготовление образцов для спектрально-
люминесцентных исследований и активных элементов
для лазерных генерационных экспериментов из
выращенных монокристаллов. Исследование схемы и
механизма миграции энергии возбуждённого состояния
между ионами соактиватора Се3+ и ионами активатора
Еr3+.
4.3 Продолжение работ по разработке опытной
технологии получения монокристаллических волокон
для датчиков температуры на основе тугоплавких
оксидов с многозонным легированием.
4.4 Исследование монокристаллов SBN в качестве
рабочих элементов для внерезонаторной селекции
модового состава излучения твердотельного лазера.
4.5 Выращивание лабораторных образцов
монокристаллов фторидов следующих составов MF2-RF3(M=Ca,Sr,Ba,Pb;R=Nd,Yb,Ho,Dy,Ce), CaF2-SrF2-RF3 (R=Yb,Nd) и BaF2-SrF2-RF3 (R= Yb,Nd) лазерного качества.
4.6 Изготовление лабораторных образцов
монокристаллов LiF с F2+ и LiF с F2 центрами окраски.
4.7 Поиск, синтез и исследование материалов
(хлориды, двойные хлориды, сульфиды),
активированных ионами трехвалентного церия с
различными соактиваторами.
4.8. Проведение исследований мощных дисковых
лазеров в режимах активной и пассивной модуляции
добротности и синхронизации модуляциях, а также в комбинированных режимах. Сравнение параметров
дисковых лазеров с зарубежными аналогами.
Развернуть
5
02.06.2011 - 25.09.2011
5.1 Спектрально-люминесцентная характеризация
концентрационных серий монокристаллов
Er,Ce:NaLaxGd1-x(MoO4)2 и Er,Ce:NaLaxGd1-x(WO4)2,
генерационные эксперименты. Анализ наработанных
технологических приемов и оптимизированных режимов
получения кристаллов двойных молибдатов и вольфраматов.
5.2 Продолжение технологических работ, начатых на
4-ом этапе, применительно к лазерным элементам с
размерами до 4х6х25 мм и к диодной накачке с
суммарной мощностью до 300 Вт. Проведение
генерационных испытаний изготовленных лазерных
элементов в лазерах с различными пассивными
модуляторами излучения — кристаллами с ионами Сr4+,
Vз+ углеродными нанотрубками, стеклами с
квантовыми точками. Продолжение исследований генерации излучения терагерцового частотного диапазона с помощью двухчастотного лазерного излучения для лабораторного создания образца нового
компактного источника терагерцового излучения.
5.3 Разработка схемы исследования оптического качества прозрачных сред с использованием фоторефрактивного кристалла SBN
  5.4.Спектрально-люминесцентный, рентгенографический анализы лабораторных образцов двух- и трехкомпонентных систем следующего состава: MF2-RF3 (M=Ca,Sr,Ba,Pb; R=Nd,Yb,Ho,Dy,Ce),CaF2-SrF2-RF3(R=Yb,Nd) и BaF2-SrF2-Rf2-SrF2-RF3 (RYb,Nd). Генерационные испытания. 5.5.Спектрально-люминесцентный анализ и генерацонные испытания изготовленных лабораторных образцов монокристаллов LiF и F2+ и LiF с F2 центрами окраски.
  5.6.Разработка эффективных компактных источников перестраиваемого излучения в диапазоне 2-3 мкм и 4-6
мкм с оптической накачкой на основе кристаллов и
нанокерамик халькогенидов и тиогаллата свинца
высокого оптического качества.
5.7.Проведение патентных исследований.
5.8.Систематизация и обобщение полученных
результатов.
5.9.Разработка программы внедрения результатов
НИР в образовательный процесс.
5.10 Разработка алгоритмов обработки полезного сигнала в датчиках температуры с несколькими интегрированными чувствительными элементами. Изготовление прототипов датчиков температуры на основе туготплавких монокристаллических волокон.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
2,7 млн
Организация
НТЦ УП РАН
профинансировано
Тема
Обеспечение центром коллективного пользования научным оборудованием комплексных исследований кристаллических сред с наноструктурами для оптоэлектроники и лазерной техники.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 9 мес.
Бюджетные средства
17,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Получение кристаллических металлических и полупроводниковых нанопроводов в диэлектрической матрице из собственного оксида и исследование их структурных и электрофизических свойств.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка информационных технологий, метод расчета и создания элементной базы дифракционной оптики и нанофотоники.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Формирование заданных свойств электромеханотронных модулей и систем на основе конечно-элементного компьютерного моделирования и синергетического управления в реальном времени.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Теоретическое моделирование и синтез фотоуправляемых молекулярных переключателей и сред для высокоемкой молекулярной памяти как основных компонент элементной базы молекулярного компьютера.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2