ZnSe:Cr²⁺ laser crystals grown by Bridgman method

Abstract

The melt growing of ZnSe crystals doped with Cr²⁺ for tunable mid-IR (2-3 μm) lasers has been described. A good quality crystal material with high homogeneity of both composition and physical properties has been obtained. The optimum concentration of dopant has been estimated. For an active element of 3 mm in thickness, it amounts to 2.3·10¹⁸ cm⁻³. The laser emitters have been manufactured operating with efficiency up to 70 % in continuous and pulse modes.

Описано процес розплавного вирощування кристалів ZnSe, легованих домішкою Cr²⁺, для перестроюваних лазерів середнього ІЧ діапазону (2 ... 3 мкм). Отримано якісний кристалічний матеріал з високим ступенем однорідності складу та фізичних властивостей. Проведено оцінку оптимальної концентрації активаторної домішки у кристалах ZnSe, яка для активного лазерного елемента товщиною 3 мм склала 2,3·10¹⁸ см⁻³. Виготовлено лазерні випромінювачі, що працюють із ККД до 70 % у безперервному й імпульсному режимах.

Описан процесс расплавного выращивания кристаллов ZnSe, легированных примесью Cr²⁺, для перестраиваемых лазеров среднего ИК диапазона (2 ... 3 мкм). Получен качественный кристаллический материал с высокой степенью однородности состава и физических свойств. Проведена оценка оптимальной концентрации активаторной примеси в кристаллах ZnSe, которая для активного лазерного элемента толщиной 3 мм составила 2.3·10¹⁸ см⁻³. Изготовлены лазерные излучатели, работающие с КПД до 70 % в непрерывном и импульсном режимах.