В. Е. Рогалин, ФГУП «НПО Астрофизика»

В одном эксперименте при апертуре луча, сопоставимой с размерами образца, проведено сравнение реальной оптической стойкости основных прозрачных материалов для СО₂−лазеров: BaF₂, NaCl, KCl, KBr, RbI, AgCl, CsI, KРС−5, KPC−6, ZnSe, ZnS, GaAs и Ge. Экспериментально и теоретически сопоставлены нелинейные потери в 13 кристаллах при прохождении излучения в диапазоне 10⁷—4 · 108 Вт/cм₂. Обнаружено, что «хвост» импульса практически полностью поглощается плазмой низкопорогового оптического пробоя воздуха, а «пик», лишь частично, — «горячими» неравновесными носителями заряда в кристалле. Установлено, что потери излучения экспоненциально зависят от ширины запрещенной зоны материала. Исследованы особенности поражения монокристаллов германия импульсом мощного СО₂−лазера. Впервые разработаны, изготовлены и испытаны окна из Ge диаметром 420 мм. Исследовано влияние на процесс лазерного объемного порообразования в щелочно−галоидных кристаллах параметров кристаллической решетки, примесного состава, структуры радиационных дефектов, варьируемой путем воздействия проникающей радиации и отжига. Выявлена зависимость размера пор от условий воздействия, параметров лазера, энергии кристаллической решетки. Изучена кинетика термического отжига этих пор и предложен механизм их залечивания.

Автор выражает глубокую признательность проф. Р. Е. Ровинскому, руководившему данной работой. Очень ценная помощь в работе была оказана проф. М. П. Шаскольской — основателем кафедры кристаллографии МИСиС, привившей интерес к научной работе и любовь к кристаллам.

1. Баранов, Г. А. Мощные импульсные СО₂−лазеры высокого давления и их применения / Г. А. Баранов, А. А. Кучинский // Квантовая электроника. − 2005. − Т. 35, № 3. − С. 219—229.
2. Ашурлы, З. И. Электроразрядный импульсный СО₂−лазер для исследовательских целей / З. И. Ашурлы, Ю. М. Васьковский, И. А. Гордеева, Л. В. Малышев, Р. Е. Ровинский, А. А. Холодилов // Там же. − 1980. − Т. 7, № 7. − С. 1456—1460.
3. Аполлонов, В. В. Мощный электроразрядный СО₂−лазер с добавками в смесь легкоионизуемых веществ / В. В. Аполлонов, Ю. М. Васьковский, М. И. Жаворонков, А. М. Прохоров, Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, Н. Д. Устинов, К. Н. Фирсов, И. С. Ценина, В. А. Ямщиков // Там же. − 1985. − Т. 12, № 1. − С. 5—9.
4. Шмаков, В. А. Силовая оптика / В. А. Шмаков. − М. : Наука, 2004. − 318 с.
5. Атаманюк, В. М. Взаимодействие лазерного излучения с материалами оптико−электронной техники / В. М. Атаманюк, О. В. Володин, И. В. Дяченко, Н. С. Захаров, А. Ф. Коваленко, А. В. Козлов, С. А. Комаров, Т. А. Михайлова, А. В. Никонов, В. Е. Рогалин, М. В. Сахаров, И. П. Суханов, Я. А. Суханов, А. В. Федичев. − Сергиев Посад : ЦФТИ МО РФ, 2004. − 176 с.
6. Marsh, J. Infrared optical materials for 8−13 μm / J. Marsh, J. Savage // Infrared Phys. − 1974. − V. 14, N 12. − P. 85—91. 7. Yablonovitch, E. Optical dielectric strength of alkali−halide crystals obtained by laser−induced breakdown / E. Yablonovitch // Appl. Phys. Lett. − 1971. − V. 19, N 11. − P. 495—497.
8. Milam, D. Method and apparatus for determining the mechanism responsible for laser induced damage / D. Milam, R. A. Bradbury, R. H Picard., M. Bass // Pat. USA, 356−239/G01№21/16/, № 3999865; Заявл. 09.12.74; Опубл. 28.12.76.
9. Горшков, Б. Г. Размерный эффект и статистика лазерного разрушения ЩГК на длине волны 10,6 мкм. / Б. Г. Горшков, Ю. К. Данилейко, А. А. Маненков, А. М. Прохоров, А. В. Сидорин // Квантовая электроника. − 1981. − Т. 8, № 1. − С. 148—154.
10. Дацкевич, Н. П. Оптическая прочность ИК−материалов для импульсных СО₂−лазеров при больших пятнах облучения. / Н. П. Дацкевич, Н. В. Карлов, Г. П. Кузьмин, А. А. Нестеренко, Е. В. Сисакян // Краткие сообщения по физике. − 1983. − № 6. − C. 3—7.
11. Казанцев, С. Г. Проходная оптика мощных широкоапертурных импульсных лазеров среднего ИК−диапазона / С. Г. Казанцев. Автореф. дисс. … докт. техн. наук. − М. : МИСиС, 2002. − 49 с.
12. Смирнов, Ю. М. Взаимодействие термических условий при росте монокристаллов с диаметрами до 600 мм / Ю. М. Смирнов, И. А. Каплунов // Физика кристаллизации. − Тверь, 1994.
13. Левинзон, Д. И. Поглощение ИК−излучения в германии / Д. И. Левинзон, Р. Е. Ровинский., В. Е. Рогалин, Е. П. Рыкун, И. С. Ценина, В. А. Шершель // Материалы ІХ совещания по получению профилированных кристаллов и изделий способом Степанова и их применению в народном хозяйстве. − Л., 1982. − С. 123—126.
14. Ровинский, Р. Е. Оптические свойства и области применения полупроводниковых монокристаллов германия / Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, В. А. Шершель // Изв. АН СССР. Сер. физическая. − 1983. − Т. 47, № 2. − С. 432—435.
15. Артюшенко, В. Г. Кристаллы галогенидов таллия с малыми оптическими потерями / В. Г. Артюшенко, Э. П. Бочкарев, С. А. Воронина, Г. Г. Главин, В. Ф. Голованов, Т. И. Дарвойт, Е. И. Дианов, Ю. В. Кормилицин // Квантовая электроника. − 1980. − Т. 7, № 8. −С. 2037—2039.
16. Горилецкий, В. И. Автоматизированное вытягивание из расплава крупногабаритных щелочно−галоидных монокристаллов / В. И. Горилецкий, В. А. Неменов. В. Г. Проценко, А. В. Радкевич, Л. Г. Эйдельман // Расширенные тез. VІ Межд. конф. по росту кристаллов. − М., 1980. − T. 3. − C. 17—19.
17. Рогалин, В. Е. Моделирование процессов проскальзывания на границе на бикристаллах хлористого серебра / В. Е. Рогалин, А. В. Шалимова, М. П. Шаскольская // Изв. АН СССР. Сер. физическая. − 1976. − Т. 41, № 7. − С. 1537—1541.
18. Конов, В. И. Оптический пробой газов вблизи поверхности твердых тел / В. И. Конов: Автореф. дисс. … докт. физ.−мат. наук. − М. : ФИАН, 1982. − 48 с.
19. Куликов, В. Г. Прохождение излучения импульсного СО₂−лазера через полупроводниковые кристаллы / В. Г. Куликов, Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, А. А. Холодилов // Тез. докл. ІV Всесоюз. совещания по нерезонансному взаимодействию оптического излучения с веществом. − Л. : Наука, 1978. − С. 243—244.
20. Ровинский, Р. Е. Прохождение излучения импульсного СО₂−лазера через диэлектрические кристаллы / Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, А. А. Холодилов, В. М. Чутко // Там же. − Л. : Наука, 1978. − С. 321—322.
21. Ровинский, Р. Е. О нелинейном поглощении импульса излучения СО₂−лазера при его прохождении через оптические материалы / Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин // Там же. − Л. : Наука, 1981. − С. 346—347.
22. Райзер, Ю. П. Лазерная искра и распространение разрядов / Ю. П. Райзер. − M. : Наука, 1974. − 308 с.
23. Левинзон, Д. И. Исследование монокристаллов профильного германия, облученных импульсным СО₂−лазером / Д. И. Левинзон, Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, Е. П. Рыкун, А. Л. Трайнин, И. С. Ценина, Э. Г. Шейхет // Изв. АН СССР. Сер. физическая. − 1979. − Т. 43, № 9. − С. 2001—2005.
24. Рогалин, В. Е. О порообразовании в щелочно−галоидных монокристаллах под действием импульса электромагнитного излучения / В. Е. Рогалин, Т. И. Самойлова, Н. А. Тищенко, М. П. Шаскольская // ФТТ. − 1980. − Т. 22, № 12. − С. 3549—3554.
25. Рогалин, В. Е. О взаимодействии импульса ИК−излуче ния с центрами окраски в NaCl / В. Е. Рогалин, Н. А. Тищенко, М. П. Шаскольская // ЖТФ. − 1980. − Т. 50, № 5. − С. 1077—1079.
26. Рогалин, В. Е. Кинетика отжига пор, возникающих при точечном микровзрыве в объеме кристалла / В. Е. Рогалин, Т. И. Самойлова, М. П. Шаскольская // Кристаллография. − 1980. − Т. 25, № 5. − С. 1100—1101.
27. Поюровская, И. Е. О волне ионизации, поддерживаемой мощным лазерным излучением / И. Е. Поюровская, М. И. Трибельский, В. И. Фишер // ЖЭТФ. − 1982. − Т. 82, вып. 6. − С. 1840—1852.
28. Voszka, R. Growth of single crystals at the research laboratory for crystal physics / Voszka R. // Acta Physica Acad. Sci. Hung. − 1979. − V. 47, N 1−3. − P. 5—11.
29. Савостьянова, М. В. О природе окрашенной каменной соли / М. В. Савостьянова // Изв. физ.−мат. ин−та им. В. А. Стеклова АН СССР. − 1929. − № 3. − С. 169.; Z. Physik. − 1930. − N 64. − С. 262.
30. Рогалин, В. Е. Поликристаллические алмазы − новый конструкционный материал для силовой оптики и электроники / В. Е. Рогалин // Матер. конф. V Междунар. форума «Лазерные и оптические системы и технологии». − М., 2009. − С. 12—18.