Матеріал для акустооптичного модулятора лазерного випромінювання на основі монокристалів селеніду галію-індію

Матеріал для акустооптичного модулятора лазерного випромінювання на основі монокристалів селеніду галію-індію, який відрізняється тим, що як активний елемент застосований монокристал напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0.4In0.6)2Se3 . (19) (21) a200702036 (22) 26.02.2007 (24) 11.08.2008 (46) 11.08.2008, Бюл.№ 15, 2008 р. (72) СТУДЕНЯК ІГОР ПЕТРОВИЧ, UA, КРАНЬЧЕЦ МЛАДЕН, ФЕДЕЛЕШ ВАСИЛЬ ІВАНОВИЧ, U A (73) УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 77305, 15.11.2006 3 83765 загальною дозою 5×1016см 2 електронів з енергією 8MeB не впливає на спектри поглинання. Таким чином, даний матеріал володіє рядом параметрів, які дозволяють використовувати його у ролі активного елементу акустооптичних модуляторів лазерного випромінювання. Перевага над прототипом полягає у значному вищому значенні коефіцієнта акустооптичної якості при таких же ширині спектральної області його застосування, низькому акустичному загасанні та високій радіаційній стійкості. Приклад Для одержання 10г речовини (Ga0,4ln0,6) 2Se3 брали 1,2958г Ga, 3,2010г In та 5,5032г Se і загружали у вакуумовану кварцеву ампулу довжиною 160мм та діаметром 20мм, в якій потім проводили синтез з використанням таких температурних режимів: а) протягом 1год проводили нагрівання до температури 823K і витримували при цій температурі протягом 1 дня з метою уникнення розтріскування ампули; б) швидко нагрівали (з швидкістю 50К/год) до температури 1270K, витримували протягом 1год при цій температурі та охолоджували до кімнатної температури при виключеній пічці. Отриманий полікристалічний матеріал розтирався у грубий порошок і проводилося вирощування монокристалів даної сполуки методом Бріджмена. Із одержаних монокристалів виготовляють куби зі сторонами довжиною 7-8мм, які далі шліфують та полірують з усіх сторін на пасті ГОИ. Виготовлений таким чином куб 2 використовується у ролі активного елемента акустооптичного модулятора лазерного випромінювання, блок-схема експериментальної установки для випробування якого наведена на Фіг.1. Пучок монохроматичного світла інтенсивністю I0 від лазера 1 падає на світлозвукопровід 2 із селеніду галію-індію (Ga0,4ln0,8) 2Se3 під кутом Брегга до фронту звукової хвилі. Керуючий сигнал на п'єзоперетворювач 3 (LiNbO3 Y-36° зрізу) подається від високочастотного генератора 4, який модулюється імпульсним генератором 5. Для точного визначення частоти ультразвукових хвиль використовується частотомір 6. Дифрагований пучок світла I 1 реєстр увався фотоелектронним помножувачем 7, сигнал з якого потрапляв на осцилограф 8. Поздовжні акустичні хвилі збуджувалися в напрямку [100], тоді як світло спрямовувалося вздовж оптичної осі кристала (див. Фіг.2). Модулятор, принцип дії якого грунтується на амплітудній модуляції, працює в перехідній області між режимами дифракції Рамана-Ната та Брегга. 4 Ширина і висота акустичного пучка становили відповідно L=7×10-3м та Н=1,1×10-3м, а потужність акустичної хвилі P=2Вт. Ширина акустичного пучка підбиралася так, щоб при тій же ефективності дифракції використовувалась менша потужність акустичної хвилі при більших значеннях L. Центральна робоча частота f0 становила 80МГц, а робочий температурний інтервал 200-330K. Модулятор має високу дифракційну ефективність h та відносно короткий час відгуку t ди фрагованого оптичного пучка І1 на проходження прямокутного імпульсу. Застосування монокристала напівпровідникового твердого розчину (Ga0,4ln0,6)2Se 3 як активного елемента акустооптичного модулятора лазерного випромінювання у пристроях для передачі та перетворення інформації в оптичних системах дозволяє покращити характеристики акустооптичного модулятора за рахунок високого значення коефіцієнта акустооптичної якості, широкого спектрального інтервалу для акустооптичної модуляції, низького акустичного загасання та високої радіаційної стійкості. Використання монокристала напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0,4ln0,6)2Se3 як матеріалу для акустооптичного модулятора лазерного випромінювання дає можливість застосовувати його в різних промислових виробництвах, що потребують модуляцію оптичного випромінювання з метою регулювання промислових процесів, особливо у вибухово-, во гне- та радіаційно-небезпечних середовищах. Планується використання винаходу в лабораторіях УжНУ при виконанні фундаментальних досліджень нових напівпровідникових матеріалів. Джерела інформації: 1. Застосування монокристала напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0,3ln0,7)2Se3 як матеріалу для акустооптичного модулятора лазерного випромінювання: Патент України №77305, МПК(2006) G02F1/01, H01S3/10 / Студеняк І.П., Краньчец M., Феделеш B.І. №20041210331; Заявлено 15.12.2004; Опубл. 15.11.2006, Бюл. №11. - 3с. - прототип. 2. Popovic S., Celustka В., Ruzic-Toros Z., Broz D. X-ra y diffraction study and semiconducting properties of the system Ga 2Se3-In2Se3. // Phys. Stat. Sol. (a). - 1977. - Vol.41. - P.255-262. 3. Dixon R.W., Cohen M.G. A new technique for measuring magnitudes of photoelastic tensor and its applications to lithium niobate // J. Appl. Lett. - 1966. Vol.68, №6. - P.205-206. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 83765 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601