Гольмиевый лазер (λ = 2,09 мкм) на кристалле ГСАГ:Cr3+–Tm3+–Ho3+, работающий при комнатной температуре

Методом Чохральского синтезирован монокристалл гадолиний-скандий-алюминиевого граната (ГСАГ), активированный ионами хрома (C_Cr = 2 · 10²⁰ см  ^– 3), тулия (C_Tm = 8 · 10²⁰ см ^– 3) и гольмия (C_Ho = 5 · 10¹⁹ см ^– 3), исследованы его спектрально-люминесцентные и генерационные свойства, экспериментально установлено наличие в данном кристалле эффективного переноса энергии от ионов Cr³⁺ (из состояний  ²E, ⁴T₂) к ионам Tm³⁺ (в состояние ³F₄), быстрого кроссрелаксационного размена возбуждения ионов Tm³⁺ (³F₄ → ³H₄, ³H₆ → ³H₄), а также эффективного переноса энергии от ионов Tm³⁺ к ионам Ho³⁺ (³H₄ → ³H ₆Tm³⁺, ⁵I₈ → ⁵I₇Ho³⁺). На кристалле ГСАГ:Cr³⁺–Tm³⁺–Ho³⁺ размерами ∅4X36 мм (длина освещаемой части 31 мм) при ламповой накачке получена генерация на длине волны 2,09 мкм. При коэффициенте отражения выходного зеркала R = 75% и энергии импульса накачки 100 Дж была получена энергия генерации 1,4 Дж, дифференциальный КПД составил 1,9 %, пороговая энергия накачки – менее 20 Дж. Созданный лазер может найти применение в тех случаях, когда требуется высокая частота повторения импульсов.