Адрес: 220107 г. Минск, Партизанский проспект, 77, учебный корпус №10, ауд. 410 Тел.: (+375 17) 257-53-11 E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Сайт: www.kme.by |
|
КАФЕДРЫ |
ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ |
Научно-исследовательская лаборатория «Лазерные кристаллы» (НИЛ ЛК) была создана в 1990 году по инициативе доктора физико-математических наук, профессора Г.С. Круглика. До создания НИЛ ЛК в Республике Беларусь отсутствовало научное направление, связанное с поиском, выращиванием и исследованием свойств новых лазерных сред, что тормозило развитие работ по созданию лазеров и лазерных систем. Несмотря на то, что первый лазер был создан всего пятьдесят лет назад, он привел к цепной реакции идей по широкому использованию лазеров в многообразной человеческой деятельности. Сейчас они активно применяются в медицине, в авиа- и машиностроении, в науке и военном деле, в полупроводниковой промышленности и в космосе. Вместе с тем процесс развития лазерной техники все еще весьма далек от своего завершения и каждый год исследований в этом направлении приводит к появлению новых лазерных систем для уникальных практических применений. В последнее время получили бурное развитие несколько направлений, связанных с использованием лазеров.
Фемтосекундные лазеры (фс = 10-14 с) успешно применяются в сверхмощных ускорителях заряженных частиц, они развивают мощность в импульсе, равную в 1 петаватт (ПВт = 1015 Вт), что превышает суммарную мощность всех электростанций мира! А плотность потока энергии в импульсе доходит до 1023 Вт/см2.
Подобные лазеры также используются для поджига термоядерного топлива (вместо ядерного взрыва), для инициирования реакции синтеза. НИЛ ЛК в свое время выиграла Европейский тендер на поставку кристаллов сапфира, активированных титаном, для создания подобного лазера. В Англии ведется строительство электростанции, которая будет работать на термоядерном топливе с использованием мощных лазеров для инициирования реакции термоядерного синтеза.
Из краткого перечисления примеров применения твердотельных лазеров видно, насколько важным является научное направление, которым занимается НИЛ ЛК.
Основными задачами НИЛ ЛК являются:
• поиск и исследование новых лазерных сред;
• выращивание кристаллов и исследование их свойств;
• изучение дефектообразования в кристаллах и разработка методов их устранения;
• разработка технологий получения кристаллов методом Чохральского и внедрение их в производство;
• выращивание и исследование свойств ювелирных кристаллов.
![]() |
Заведующий лабораторией – Матросов Владимир Николаевич, кандидат технических наук |
В НИЛ «Лазерные кристаллы» проведен большой объем научных исследований, в результате чего была разработана технология выращивания целой серии лазерных кристаллов, таких как александрит, сапфир, активированный титаном, магниевая шпинель, активированная кобальтом, форстерит, ванадаты иттрия и гадолиния. Параллельно освоена технология выращивания и ювелирных кристаллов: александрита, рубина, красной и голубой шпинели, танзанита. Технологии выращивания перечисленных кристаллов внедрены на научно-производственном предприятии «Соликс» (Республика Беларусь), которое успешно выращивает кристаллы и реализует их в странах ближнего и дальнего зарубежья. Важно отметить, что за время своего существования лаборатория развивалась без привлечения госбюджетных средств, а только за счет самофинансирования.
Кристаллы НИЛ ЛК используются в компаниях, выпускающих лазеры в странах СНГ и дальнего зарубежья: России, Украине, США, Германии, Англии, Японии, Кореи и других. Лаборатория имеет давние научные связи с Сибирским отделением Российской академии наук, Институтом кристаллографии и Институтом общей физики имени А.М. Прохорова Российской академии наук, институтами Национальной академии наук Беларуси.
Сотрудниками НИЛ ЛК опубликовано более 177 научных работ, в том числе получено 20 авторских свидетельств на изобретения. Цикл научно-исследовательских работ, выполненных в НИЛ ЛК, в 2008 году выдвигался на соискание Государственной премии по науке и технике Республики Беларусь.
• построена последовательная, непротиворечивая теория решеток пространственного заряда, возбуждаемых стоячей световой волной в фоторефрактивных (ФР) кристаллах при наличии постоянного внешнего электрического поля. При этом выяснен механизм осуществления колебаний заряда и свободных носителей;
• обнаружен эффект невзаимности в кинетических явлениях в ФР кристаллах донорного типа при малой концентрации акцепторов.
Полученные результаты имеют фундаментальное научное значение в электродинамике и представляют практический интерес в плане разработки новых оптоэлектронных устройств записи и считывания информации (научный руководитель – д.ф-м.н. Гусак Н.А., задание ГКПНИ «Фотоника-2.07»).
• разработана технология синтеза и выращивания кристаллов силикатов Gd2SiO5, Y2SiO5 и Y1,8Gd0,2Si5, активированных ионами Er3+ и Yв3+, которые имеют перспективу использования в лазерах, генерирующих излучение на длинах волн 1,5-1,6 мкм, что особенно важно для измерительной техники, в частности, при разработке лазерных дальномеров;
• выращены кристаллы YVO4:E23+, исследованы их спектроскопические и генерационные характеристики, показавшие высокую эффективность их как перспективных лазерных кристаллов для получения генерации на длинах волн 1,5-1,6 мкм.
Эти результаты также имеют исключительное значение для лазерно-измерительной техники, так как позволят в перспективе заменить используемые сейчас лазерные дальномеры на фосфатном стекле, которые не обладают высокой оптической стойкостью, имеют ограничения по мощности и другие недостатки (отдельный проект НИР, научный руководитель – к.т.н. Матросов В.Н.).
Кристаллы, выращенные по разработанным в НИЛ ЛК технологиям, отличаются высоким качеством, оптические потери в них составляют менее 0,001 см-1. Такие кристаллы используются белорусскими предприятиями «Лотис», «ЛЭМТ», «Пеленг» и другими, выпускающими лазеры. Этим самым решается важная для развития лазерно-оптического производства в республике народно-хозяйственная задача – импортозамещение.
Ювелирные кристаллы, выращиваемые по технологиям НИЛ ЛК, также отличаются высоким качеством. Все они, кроме танзанита, являются полными аналогами природных образцов и пользуются спросом на международном рынке. Лаборатория готова поставлять лазерные и ювелирные кристаллы всем заинтересованным организациям, а также может предложить им для внедрения технологии выращивания перечисленных кристаллов.
Александрит (BeAl2O4:Cr3+) (pdf, 1.18MB)
Шпинель (MgAl2O4:Co2+) (pdf, 1.11MB)
Ванадат гадолиния (GdVO4) (pdf, 1.09MB)
Комбинированные кристаллы (YVO4/Nd3+:YVO4) (pdf, 1.07MB)
Форстерит (Mg2SiO4:Cr4+) (pdf, 0.96MB)
Ti:сапфир (Al2O3:Ti3+) (pdf, 1.09MB)
Ванадат иттрия (YVO4) (pdf, 0.78MB)
Ванадат иттрия (YVO4) активированный эрбием (Er3+) и иттербием (Yb3+) (pdf, 0.97MB)
Рубин (Al2O3:Cr3+) (pdf, 1.25MB)
Александрит (BeAl2O4:Cr3+) (pdf, 1.27MB)
Танзанит (pdf, 0.94MB)
Голубая (MgAl2O4:Co2+) и красная (MgAl2O4:Cr3+) шпинель (pdf, 1.00MB)