Сравнительный анализ адекватности различных моделей для описания спектроскопических свойств лазерных материалов с примесью трехвалентных ионов эрбия и тулия

В качестве объекта исследования выбраны оксидные кристаллы, активированные трехвалентными ионами эрбия и тулия. Вероятностные характеристики поглощения и излучения таких кристаллов хорошо изучены экспериментально. Цель работы - установить наиболее адекватную модель для описания экспериментальных значений сил осцилляторов абсорбционных переходов. Основные расчетные формулы получены методами квантовой теории углового момента. Электрические дипольные f-f переходы, наблюдаемые в спектрах редкоземельных ионов, частично разрешены при учете влияния возбужденных конфигурация противоположной четности и конфигураций с переносом заряда. Для определения параметров интенсивности в различных схемах расчета используется процедура минимизации функционала ошибки, составленного из суммы квадратов отклонений вычисленных сил линий от соответствующих экспериментальных значений В ходе исследований выполнен сравнительный анализ адекватности модели Джадда - Офельта, модифицированной модели Джадда - Офельта и приближения промежуточного конфигурационного взаимодействия спектроскопических свойств активных лазерных сред, применяемых для генерации в инфракрасном диапазоне 1.5-2.8 мкм. Рассмотрены результаты описания 11 образцов по вышеперечисленным моделям. Критерием выбора наилучшей схемы параметризации служит минимальное значение среднеквадратичного отклонения. Установлено, что модифицированная модель Джадда - Офельта и приближения промежуточного конфигурационного взаимодействия обеспечивают непротиворечивое описание интенсивностных характеристик как поглощения, так и излучения лазерных материалов, активированных трехвалентными ионами эрбия и тулия.