Лазерные стёкла. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Лазерные стёкла - один из видов т. н. активной среды твердотельных лазеров. Синтезированы десятки различающихся по хим. составу многокомпонентных стёкол - силикатные, фосфатные, германатные, фторфосфатные, фторбериллатные, боратные, теллуритные и др. (см. Стекло), на к-рых получен эффект генерации.

Л. с. характеризуются мн. параметрами, описывающими их физ--хим., спектрально-люминесцентные, генерационные, прочностные и др. свойства. Генерац. переходами в Л. с. являются излучат. переходы между энергетич. уровнями примесных активных ионов (см. Твердотельный лазер), гл. обр. ионов Nd³⁺ (основной генерац. переход

с длиной волны излучения

1,055 мкм), а также ионов Еr³⁺ (переход

1,54 мкм). Концентрация ионов Nd³⁺ в Л. с. может составлять от

10²⁰ см^-3 до 3*10²¹ см^-3, ионов Еr³⁺

5*10¹⁹ см^-3. Специфич. характеристиками Л. с. являются: время жизни метастабильного уровня энергии t, сечение генерац. перехода а, концентрация активных ионов N, квантовый выход люминесценции, коэф. нелинейности показателя преломления n₂, температурный коэф. показателя преломления dn/dT, поглощение на длине волны генерации, содержание гидроксильных групп в стекле (степень обезвоженности), изменение оптического пути в Л. с. с изменением температуры (термооптическая постоянная W).

Широкое практич. применение нашли силикатные и фосфатные Л. с. Фосфатные Л. с. имеют более высокие спектрально-люминесцентные, генерационные и термооптич. характеристики, силикатные Л. с. более технологичны и дёшевы. Среди известных марок про-мышл. Л. с. отечественные силикатные стёкла с Nd³⁺ГЛС1-ГЛСЗ, ГЛС5-ГЛС10, фосфатные стёкла с Nd³⁺ ГЛС21-ГЛС27, фосфатные стёкла с Еr³⁺ КГСС- 0135, зарубежные силикатные стёкла с Nd³⁺ ED-2, Q-246 (США), фосфатные стёкла с Nd³⁺ Q-88, 98, 100 (США), LHG-5, 7, 8, 10 (Япония), фосфатные стёкла с Ег³+ QE-1 (США). В табл. приведены нек-рые характеристики Л. с. с Nd³ ⁺ .

К недостаткам Л. с. по сравнению с распространёнными диэлектрич. лазерными кристаллами относятся: меньшие значения

, низкая теплопроводность и худшие механические свойства. Два последних фактора препятствуют созданию лазеров на стекле для работы в непрерывном режиме и в импульсно-периодич. режиме при высокой ср. мощности накачки. Преимуществами Л. с. являются относительно простая технология, низкая стоимость, возможность синтеза стекла в больших (до неск. сотен дм³) объёмах и с высокой оптич. однородностью. Активные элементы (АЭ) лазеров изготавливаются в виде цилиндров, параллелепипедов, дисков, трубок разл. размеров. Площадь поперечного сечения АЭ может быть от единиц мм² до десятков см², длина - от единиц см до м. Изготавливаются также АЭ в виде волокон.

Характеристики некоторых марок лазерных стёкол с Nd³ ⁺

На стеклянных активных средах созданы миниатюрные лазеры и мощные лазерные системы, работающие в разл. режимах и применяющиеся в медицине, научных исследованиях, геодезии, для технол. целей, а также в экспериментах но управляемому термоядерному синтезу (УТС). Выходная мощность лазерных систем, созданных на стекле с Nd³⁺ для программы УТС, достигает значений 10¹³ Вт в импульсивном режиме при длительности импульса 1 нс. Типичные величины кпд лазеров иа стекле с Nd³⁺ 1-5%.

Литература по лазерным стёклам

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.


Марка лазерного стекла
ГЛС2 Силикатное (СССР)	1,98	500	2,2	1 ,53		-16	31
ГЛС22 Фосфатное атермальное (СССР)	2,0	300	3,5	1 ,6		-57,5	2
ЕД-2 Силикатное (США)	2,83	300	2,71	1,57	1,52	29	80
Q-100 Фосфатное атермальное (США)	10,7	190	4,4	1,56	1,2	-46	0
LHG-8 Фосфатное атермальное (Япония)	3, 1	315	4,2	1,53	1, 13	-53	6