Том 36, номер 09, статья № 8

Аннотация:

Представлены результаты разработки поляризационного диэлектрического зеркала на подложке ZnSe для лазерных систем среднего ИК-диапазона. Расчет пленочной периодической структуры проводился в программном обеспечении Optilayer. В качестве материалов для создания интерференционного покрытия использовались сульфид цинка (ZnS) и фторид иттербия (YbF₃). Определены оптические параметры этих материалов в широком спектральном диапазоне. Расчет пленочной периодической структуры проводился в программном обеспечении Optilayer, а само покрытие нанесено на подложку методом ионно-лучевого распыления. Порог лазерно-индуцированного пробоя диэлектрического зеркала излучением Ho:YAG-лазера с длиной волны 2,097 мкм составил 4 Дж/см² при частоте следования импульсов 10 кГц и длительности импульса по полувысоте 30 нс. Зеркало апробировано в системе параметрического генератора на основе монокристалла ZnGeP₂ (ZGP). Эффективность параметрического преобразования в резонаторе с кристаллом ZnGeP₂ при использовании данного зеркала достигает 30%.
 

Ключевые слова:

диэлектрическое зеркало, параметрический генератор света, подложка, средний ИК-диапазон, ZnSe, ZnGeP2

Список литературы:

1. Яковин М.Д., Чаповский П.Л. Непрерывный пара­метрический генератор света для средней ИК-области // Квант. электрон. 2022. T. 52, № 6. С. 549–554.
2. Żendzian W., Jabczyński J., Wachulak P., Kwiatkowski J. High-repetition-rate, intracavity-pumped KTP OPO at 1572 nm // Appl. Phys. B. 2005. V. 80. P. 329–332.
3. Wu R., Lai K., Wong H., Xie W., Lim Y., Lau E. Multiwatt mid-IR output from a Nd:YALO laser pumped intracavity KTA OPO // Opt. Express. 2001. V. 8. P. 694–698.
4. Henriksson M., Tiihonen M., Pasiskevicius V., Laurell F. Mid-infrared ZGP OPO pumped by near-degenerate narrowband type-I PPKTP parametric oscillator // Appl. Phys. B. 2007. V. 88. P. 37–41.
5. Колкер Д.Б., Бойко А.А., Духовникова Н.Ю., Зе­нов К.Г., Шерстов И.В., Старикова М.К., Мирошниченко И.Б., Мирошниченко М.Б., Каштанов Д.А., Кузнецова И.Б., Штыров М.Ю., Zachariadis S., Карапузиков А.И., Карапузико А.А., Локонов В.Н. Параметрический генератор света на основе периодических структур ниобата лития с плавной перестройкой длины волны излучения // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 1. C. 85–89.
6. Wang L., Xing T., Hu S., Wu X., Wu H., Wang J., Jiang H. Mid-infrared ZGP-OPO with a high optical-to-optical conversion efficiency of 75.7% // Opt. Express. 2017. V. 25. P. 3373–3380.
7. Chandra S., Allik T.H., Hutchinson J.A., Utano R., Catella G. OPO performance in the 6–14 mm band from 1.57 mm pumped AgGaSe₂ // Adv. Sol. State Lasers. 1997. V. 10. P. PC12.
8. Андреев С.А., Андреева Н.П., Барашков М.С., Ба­диков В.В., Демкин В.К., Дон А.К., Епихин В.М., Крымский М.И., Калинников Ю.К., Митин К.В., Серегин А.М., Синайский В.В., Талалаев М.А., Чистяков А.А., Щебетова Н.И., Щетинкина Т.А. Исследование способов перестройки параметрических генераторов света видимого и ИК-диапазонов // Квант. электрон. 2010. T. 40, № 4. C. 288–295.
9. Романовский О.А. Методика и результаты поиска информативных длин волн зондирования газовых компонент атмосферы // Прикл. физ. 2009. № 1. С. 24–31.
10. Солдатов А.Н., Бочковский Д.А., Васильева А.В., Матвиенко Г.Г., Полунин Ю.П., Романовский О.А., Харченко О.В., Юдин Н.А., Яковлев С.В. Примени­мость лазера на парах стронция для решения задач лазерного зондирования газового состава атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 11. С. 985–989.
11. Шигапов А.Б., Ярхамов Ш.Д. К определению разме­ров дисперсных частиц путем изменения параметров рассеянного излучения // Изв. вузов. Авиационная техника. 2004. № 4. С. 58–60.
12. Половченко С.В., Чартий П.В. Восстановление функ­ции распределения частиц по размерам с использова­нием методов лазерного зондирования // Без­опасность в техносфере. 2014. Т. 3, № 6. С. 37–42.
13. Ванякин А.В., Железнов В.И., Кулевский Л.А., Лукашев А.В., Морозов Н.П., Орлов Н.А. Интерференционная оптика для лазеров и параметрических генераторов среднего ИК-диапазона // Квант. электрон. 1997. T. 24, № 2. С. 142–144.
14. Телеш Е.В., Касинский Н.К., Томаль В.С. Формиро­вание покрытий ионно-лучевым распылением диэлектрических мишеней // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. С. 2012. № 4. С. 70–76.
15. Liu H., Jensen L., Becker J., Wurz M.C., Ma P., Ristau D. Comparison of ALD and IBS Al₂O₃ films for high power lasers // Proc. SPIE 2016. Р. 1001421.
16. Селенид цинка (CVD-ZnSe). URL: https://www. tydexoptics.com/ru/materials / for_transmission_optics/ cvd_znse/ (дата обращения: 15.06.2023).
17. Cosar M.B., Aydogdu G.H., Batman H., Ozhan A.E.S. A solution to adhesion problem of oxide thin films on zinc selenide optical substrates // Surf. Coat. Technol. 2017. V. 314. P. 118–124.
18. Zhang J., Sun D.G., Fu X.H., Liu D.M. Study and fabrication of multi-band filter film on ZnS substrate // KEM. 2013. V. 552. P. 147–151.
19. Kennedy J., Murmu P.P., Gupta P.S., Carder D.A., Chong S.V., Leveneur J., Rubanov S. Effects of annealing on the structural and optical properties of zinc sulfide thin films deposited by ion beam sputtering // Mater. Sci. Semicond. Process. 2014. V. 26. P. 561–566.
20. Goswami A., Goswami A.P. Dielectric and optical properties of ZnS films // Thin Solid Films. 1973. V. 16, № 2. P. 175–185.
21. Amotchkina T., Trubetskov M., Hahner D., Pervak V. Characterization of e-beam evaporated Ge, YbF₃, ZnS, and LaF₃ thin films for laser-oriented coatings // Appl. Opt. 2020. V. 59. P. A40–A47.
22. Zhang Y., Zhang K., Huang W., Xiong S. Determination of infrared refractive index of ZnS and YbF₃ thin films by spectroscopy // Optik. 2018. V. 170. P. 321–327.
23. ГОСТ Р ИСО 9211-4-2016. Оптика и оптические приборы. Покрытия оптические. Часть 4. Специальные методы испытаний.
24. The R-on-1 Test // Lidaris LIDT Service, 2019. URL: https: // lidaris.com / laser-damage-testing / r-on-1-test (дата обращения: 5.02.2023).
25. Юдин Н.Н., Подзывалов С.Н., Зиновьев М.М. Энергетические характеристики параметрического генератора на базе нелинейного кристалла ZnGeP₂ для лидарных систем и дистанционного газоанализа // Изв. вузов. Физика. 2019. Т. 62, № 12. С. 197–198.