Том 37, номер 04, статья № 6

Аннотация:

С целью увеличения оптической прочности нелинейного кристалла дифосфида цинка-германия (ZnGeP₂) изучено влияние на порог оптического пробоя на длине волны 2091 нм примесных атомов Mg и Ca, введенных в кристаллическую решетку ZnGeP₂. Примесь вводилась путем диффузионного легирования посредством напыления материала на подложку из ZnGeP₂ с последующим отжигом в вакууме при температуре 750 °C в течение 200 ч. Показано, что введение примесных атомов Mg в монокристалл приводит к увеличению порога оптического пробоя на 31%. При легировании ZnGeP₂ атомами Ca наблюдается противоположная тенденция. Выдвинуто предположение, что за счет возникновения дополнительных процессов диссипации энергии, излучательной и быстрой безызлучательной релаксации через примесные энергетические уровни происходит изменение значения порога оптического пробоя, что в дальнейшем требует экспериментальных подтверждений. Увеличение оптической прочности материала ZnGeP₂ могло бы расширить область применения и возможности уже имеющихся разработок на основе данного материала.

Ключевые слова:

оптический пробой, ZnGeP2, нелинейные кристаллы; диффузионное легирование, примесные атомы, термодиффузия

Список литературы:

1. Nikogosyan D.N. Nonlinear Optical Crystals: A complete survey. USA: Springer Science Business Media, 2005. 427 p.
2. Boyd G.D., Buehler E., Storz F.G. Linear and nonlinear optical properties of ZnGeP₂ and CdSe // Appl. Opt. 1971. V. 18. P. 301–304.
3. Дмитриев В.Г., Гурзадян Г.Г., Никогосян Д.Н. Справочник по нелинейным оптическим кристаллам. М.: Радио и связь, 1991. 160 с.
4. Рудь В.Ю. Оптоэлектронные явления в дифосфиде цинка и германия // Физика и техника полупровод­ников. 1994. Т. 28, № 12. С. 1105–1148.
5. Mason P.D., Jsckson D.J., Gorton E.K. CO₂ laser frequency doubling in ZnGeP₂ // Opt. Commun. 1994. V. 110. P. 163–166.
6. Водопьянов К.Л., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Кулевский Л.А. Высокоэффективная пикосекундная параметрическая суперлюминесценция в кристалле ZnGeP₂ в диапазоне 5–6,3 мкм // Квант. электрон. 1987. Т. 14, № 9. С. 1815–1819.
7. Henriksson M., Tiihonen M., Pasiskevicius V., Laurell F. ZnGeP₂ parametric oscillator pumped by a line width narrowed parametric 2 mm source // Opt. Lett. 2006. V. 31. P. 1878–1880.
8. Blake N., Gaifulina R., Griffin L.D., Bell I.M., Thomas G.M. Machine learning of Raman spectroscopy data for classifying cancers: A review of the recent literature // Diagnostics. 2022. V. 12. P. 1491.
9. Knyazkova A.I. Investigation of the Raman scattering spectra of ZnGeP₂ crystals // Proc. SPIE. 2022. V. 12341. P. 139–142.
10. Bussière B., Utéza O., Sanner N., Sentis M., Riboulet G., Vigroux L., Commandré M., Wagner F., Natoli J.Y., Chambare J.P. Bulk laser-induced damage threshold of titanium-doped sapphire crystals // Appl. Opt. 2012. V. 51, N 32. P. 7826–7833.