© 2009 г. П. Б. Сергеев, канд. физ.-мат. наук; А. П. Сергеев; В. Д. Зворыкин, канд. физ.-мат. наук
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва
E-mail: psergeev@sci.lebedev.ru
В стеклах типа КС-4В, КУ-1 и Corning 7980 измерены коэффициенты двухфотонного поглощения (β) на длинах волн 248 и 193 нм при длительностях импульсов 80 и 60 нс соответственно. Значение β на 248 нм у КС-4В составила 0,16 см/ГВт, что было примерно на 30% выше, чем у других стекол. На длине волны 193 нм значения β у всех образцов практически совпадали на уровне 1,1 см/ГВт. Для этих же стекол с использованием излу- чений XeF-, KrF- и ArF-лазеров были измерены и коэффициенты связи между наводимой электронным пучком (ЭП) квазистационарной оптической плотностью на длинах волн 353, 248 и 193 нм и плотностью мощности ЭП на образцах. У КС-4В эти коэффициенты составили 1, 4 и 6 см2 /ГВт соответственно. Ошибка измерения не превышала 50%.
Ключевые слова: двухфотонное поглощение, короткоживущее наведенное поглощение, окно эксимерного электронно-пучкового лазера, “сухое” стекло, “влажное” стекло.
УДК 621.373.826; 666.192.539.122.04
Коды OCIS: 160.4670, 160.4760.
Поступила в редакцию 22.10.2008.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамов А.В., Боганов А.Г., Корниенко Л.С., Руденко В.С., Рыбалтовский А.О., Чернов П.В. Радиационные центры окраски в кварцевом стекле КС-4В и в волоконных световодах на его основе // Физика и химия стекла. 1988. Т. 14. В. 1. С. 91–96.
2. Cheremisin I.I., Ermolenko T.A., Evlampiev I.K., Popov S.A., Turoverov P.K., Golant K.M., Zabezhajlov M.O. Radiation-hard KS-4V glass and optical fiber, manufactured on its basis, for plasma diagnostics in ITER // Plasma Devices and Operations. 2004. V. 12. № 1. P. 1–9.
3. http://www.mmz.ru
4. Sergeev P.B., Cheremisin I.I., Ermolenko T.A., Evlampiev I.K., Popov S.A., Pronina M.S., Turoverov P.K., Sergeev A.P., Zvorykin V.D. E-beam- induced absorption in various grades of quartz // Proc. SPIE. 2004. V. 5506. P. 81–86.
5. Сергеев П.Б., Ермоленко Т.А. Евлампиев И.К., Зворыкин В.Д., Попов С.А., Пронина М.С., Сергеев А.П., Туроверов П.К., Черемисин И.И. Наведенное электронным пучком поглощение в кварцевых стеклах // Оптический журнал. 2004. Т. 71. № 6. C. 93–97.
6. Сергеев П.Б., Сергеев А.П., Зворыкин В.Д. Радиационная стойкость оптических материалов для окон эксимерных лазеров УФ и ВУФ диапазонов // Квант. электроника. 2007. Т. 37. № 8. C. 706–710.
7. Амосов А.В., Барабанов В.С., Герасимов С.Ю., Морозов Н.В., Сергеев П.Б., Степанчук В.Н. Наведенное электронным пучком поглощение в кварцевом стекле лазерного излучения на 193, 248 и 353 нм // Квант. электроника. 1993. Т. 20. № 11. C. 1077–1080.
8. Барабанов В.С., Сергеев П.Б. Наведенное электронным пучком поглощение в оптических материалах излучения ArF-, KrF- и XeF- лазеров // Квант. электроника. 1995. Т. 22. № 7. C. 745–748.
9. Williams R.T., Kabler M.N., Hayes W., Stott J.P. Time-resolved spectroscopy of self-trapped excitons in fluorite crystals // Phys. Rev.B. 1976. B. 14. P. 725–732.
10. Гриценко Б.П., Лисицын В.М., Степанчук В.Н. Поглощение и люминесценция кристаллического кварца при наносекундном облучении электронами // ФТТ. 1981. Т. 23. № 2. C. 393–395.
11. Чинков Е.П., Штанько В.Ф. Создание первичной дефектности в кристаллах фторида кальция различной предыстории при импульсном облучении электронами // ФТТ. 1999. Т. 41. № 3. C. 442–450.
12. Курбасов В.С., Сергеев П.Б. Моделирование процессов, обуславливающих нелинейное поглощение УФ лазерного излучения в ионных кристаллах // Квант. электроника. 2000. Т. 30. № 8. C. 703–709.
13. Сергеев П.Б. Механизмы нелинейного поглощения в CaF2 УФ лазерного излучения // Квант. электроника. 2002. Т. 32. № 4. C. 344–348.
14. Артемьев М.Ю., Нестеров В.М., Сергеев А.П., Сергеев П.Б. Нелинейное поглощение оптических материалов на длине волны 193 нм // Квант. электроника. 2004. Т. 34. № 2. C. 147–150.
15. Sergeev P.B. Electron-Beam Noble-Gas Halide Lasers with High Excitation Level // J. of Soviet Laser Research. 1993. V. 14. № 4. P. 237–285.
16. Сергеев П.Б., Сергеев А.П., Зворыкин В.Д. Нелинейное и наведенное электронным пучком поглощение в кварцевых стеклах на 248 и 193 нм // Труды Оптического общества им. Д.С. Рождественского. Международная конференция Прикладная оптика-2008. Т. 2. Оптические технологии и материалы. Санкт-Петербург. 2008. С. 39–43.
Полный текст >>>>>
Nonlinear and electron-beam-induced absorption in pure quartz glasses at the wavelengths of excimer lasers
P. B. Sergeev, A. P. Sergeev, and V. D. Zvorykin
The two-photon absorption coefficients β at wavelengths 248 and 193nm with pulse widths 80 and 60ns, respectively, have been measured in KS-4V, KU-1, and Corning 7980 glasses. The value of β at 248nm in KS-4V was 0.16cm/GW, which was about 30% higher than in the other glasses. At a wavelength of 193nm, the value of β virtually coincided at a level of 1.1cm/GW in all the samples. The coupling factors between the electron-beam (EB)-induced quasi-steady-state optical density at wavelengths 353, 248, and 193nm and the EB power density on the samples were measured for the same glasses, using the radiations of XeF, KrF, and ArF lasers. These factors in KS-4V were 1, 4, and 6cm2/GW, respectively. The measurement error did not exceed 50%.
