УДК: 621.373.826, 666.192.539.122.04

Нелинейное и наведенное электронным пучком поглощение в чистых кварцевых стеклах на длинах волн эксимерных лазеров

Сергеев П.Б., Сергеев А.П., Зворыкин В.Д.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Сергеев П.Б., Сергеев А.П., Зворыкин В.Д. Нелинейное и наведенное электронным пучком поглощение в чистых кварцевых стеклах на длинах волн эксимерных лазеров // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 5. С. 13–17.

Sergeev P.B., Sergeev A.P., Zvorykin V.D. Nonlinear and electron-beam-induced absorption in pure quartz glasses at the wavelengths of excimer lasers [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2009. V. 76. № 5. P. 13–17.

Ссылка на англоязычную версию:

P. B. Sergeev, A. P. Sergeev, and V. D. Zvorykin, "Nonlinear and electron-beam-induced absorption in pure quartz glasses at the wavelengths of excimer lasers," Journal of Optical Technology. 76 (5), 259-262 (2009). https://doi.org/10.1364/JOT.76.000259

Аннотация:

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 излучений 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

Благодарность:

В заключении выражаем благодарность Евлампиеву И.К. за предоставление образцов стекла КС-4В.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 05-02-16195-а, и Naval Research Laboratory program.

Коды OCIS: 160.4670, 160.4760

Список источников:

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-beaminduced 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 ex-citons 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.