Спектрально-люминесцентные свойства сильнолегированных хромом монокристаллов форстерита. II. Люминесценция

Исследованы поляризованные спектры люминесценции монокристаллов форстерита с весовым содержанием хрома в расплаве 0.015%—0.97%. Большинство кристаллов выращивалось методом Чохральского в стандартных окислительных условиях (при объемном содержании кислорода 1.4%–2.4%). Были также выращены кристаллы в атмосфере с повышенным объемным содержанием кислорода (~12%) и в нейтральной атмосфере (100% Ar). Во всем диапазоне легирования кристаллов отсутствовало тушение люминесценции ионов Cr⁴⁺, возбуждаемой как в ³T₂ (λ_ex~980 нм), так и в ³T₁ (λ_ex~632.8 нм) энергетические уровни. В кристаллах, поглощающих свыше 70% энергии лазерного излучения, начинает проявляться перепоглощение люминесценции ионов Cr⁴⁺ собственными полосами поглощения. Перепоглощение люминесценции ионов Cr³⁺(2) в позициях структуры форстерита с зеркальной симметрией сильнее из-за большего ее перекрытия полосами поглощения ионов Cr⁴⁺. Обнаружено, что люминесценция ионов Cr⁴⁺ поляризована преимущественно вдоль оси b при любой поляризации возбуждающего излучения. Широкополосная люминесценция ионов Cr³⁺(2) поляризована преимущественно вдоль оси c для всех исследованных кристаллов, вне зависимости от поляризации возбуждающего излучения и концентрации кислорода в атмосфере ростовой камеры. Люминесценция ионов Cr³⁺(2), поляризованная вдоль оси c, имеет максимум при λ~900 нм, вдоль оси b — при λ~860 нм и вдоль оси a – при λ~850 нм.