RU2516166C1

RU2516166C1 - Active element from neodymium-doped yttrium-aluminium garnet, with peripheral absorbing layer

Info

Publication number: RU2516166C1
Application number: RU2012126375/28A
Authority: RU
Inventors: Раиса Михайловна Бойко; Александр Валентинович Шестаков; Ирина Александровна Шестакова
Original assignee: Федеральное государственное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-05-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to solid-state lasers. Active element from neodymium-doped yttrium-aluminium garnet, (YAG:Nd³⁺), with peripheral absorbing layer is made in form of rod. Element consists of central part from YAG:Nd³⁺ and peripheral layer, transparent in area of waves length of YAG:Nd³⁺ excitation, which ensures absorption on wave length 1064 nm and which has temperature coefficient of linear extension and index of refraction, close to temperature coefficient of linear extension and index of reflection of YAG:Nd³⁺. Peripheral layer is made from fusible glass, which includes in its composition lead oxide PbO, boron oxide B₂O₃, silicon oxide SiO₂, aluminium oxide Al₂O₃, zinc oxide ZnO, samarium oxide Sm₂O₃, with the following component ratio, wt %: PbO 52.3-59.8; B₂O₃ 14.7-16.8; SiO₂ 5.4-6.2; Al₂O₃ 5.1-5.8; ZnO 4.4-5.0; Sm₂O₃ 6.4-18.1.

EFFECT: increasing efficiency of output irradiation generation due to absorption of spontaneous luminescence radiation in peripheral layer and prevention of generation of parasitic modes and development of superluminescence effect.

1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к лазерной технике, а именно, к твердотельным лазерам с полупроводниковой накачкой.The invention relates to laser technology, namely, to solid-state lasers with semiconductor pumping.

В последние годы широкое распространение получили твердотельные лазеры с полупроводниковой накачкой. Для эффективной работы, в режиме модулированной добротности или при использовании активного элемента в качестве усилителя в активной среде при высоких плотностях мощности накачки, необходимо создавать большую инверсию населенностей. В протяженном активном элементе создание предельных коэффициентов усиления ограничивается суперлюминесценцией. В результате отражения от поверхности раздела активного элемента с внешней средой, имеющей меньший показатель преломления, увеличивается длина оптического пути в усиливающей активной среде. Поэтому эффект суперлюминесценции выражен значительно сильнее. Кроме того, в результате полного внутреннего отражения от поверхности активного элемента могут возникать паразитные моды (излучение, распространяющееся по замкнутым траекториям вблизи боковой поверхности активного элемента), снижающие инверсию населенностей в активной среде и, как следствие, эффективность генерации выходного излучения. Поэтому изменение конструкции активного элемента для устранения влияния суперлюминесценции и паразитных мод актуально для современных твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой.In recent years, solid-state pumped semiconductor lasers have become widespread. For efficient operation, in the Q-switched mode or when using the active element as an amplifier in an active medium at high pump power densities, it is necessary to create a large population inversion. In an extended active element, the creation of limit amplification factors is limited by superluminescence. As a result of reflection from the interface between the active element and the external medium having a lower refractive index, the optical path length in the amplifying active medium increases. Therefore, the effect of superluminescence is much more pronounced. In addition, as a result of total internal reflection from the surface of the active element, parasitic modes can occur (radiation propagating along closed paths near the side surface of the active element), which reduce the population inversion in the active medium and, as a result, the efficiency of output radiation generation. Therefore, changing the design of the active element to eliminate the influence of superluminescence and spurious modes is relevant for modern solid-state lasers with semiconductor pumping.

Известно, что для подавления влияния полного внутреннего отражения в оптических средах используют такие приемы как создание шероховатости на поверхности раздела оптических сред, либо нанесение бороздок, канавок и т.п. на боковую поверхность активного элемента, либо нанесение по боковой поверхности антиотражающих покрытий или иммерсионных жидкостей [1]. Однако эти методы не позволяют полностью подавить суперлюминесценцию при высокой мощности накачки.It is known that to suppress the influence of total internal reflection in optical media, such techniques are used as creating a roughness on the interface of optical media, or applying grooves, grooves, etc. on the side surface of the active element, or the application on the side surface of antireflection coatings or immersion liquids [1]. However, these methods do not completely suppress superluminescence at high pump power.

Известен активный элемент, имеющий композитную структуру, центральная часть которого выполнена в виде цилиндрического стержня из иттрий-алюминиевого граната, легированного неодимом (ИАГ:Nd³⁺), на боковой поверхности которого расположен слой (оболочка) из нелегированной оптической керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ). Материал активного элемента и материал оболочки связаны в единый моноблок. Утверждается, что данный метод пригоден для соединения материалов активного элемента и оболочки с разницей в ТКЛР до 10%. Показатель преломления керамической оболочки выбирается на 0,3% меньший, чем показатель преломления активной части, что позволяет повысить эффективность накачки за счет концентрирования излучения накачки в элементе. Использование оболочки преимущественно направлено на компенсацию термооптических эффектов [2].An active element is known having a composite structure, the central part of which is made in the form of a cylindrical rod of yttrium-aluminum garnet doped with neodymium (YAG: Nd ³⁺ ), on the side surface of which there is a layer (shell) of undoped optical ceramics of yttrium-aluminum garnet ( YAG). The material of the active element and the shell material are connected in a single monoblock. It is argued that this method is suitable for joining the materials of the active element and the shell with a difference in thermal expansion coefficient of up to 10%. The refractive index of the ceramic shell is selected 0.3% lower than the refractive index of the active part, which allows to increase the pump efficiency due to the concentration of the pump radiation in the element. The use of the shell is mainly aimed at compensating for thermo-optical effects [2].

Одной из основных причин снижения эффективности генерации импульсных твердотельных лазеров, работающих в режимах модулированной добротности или усиления, является эффект суперлюминесценции. Отражение от поверхности раздела активного элемента с внешней средой или с нелегированной оболочкой, вызванное разницей показателей преломления, приводит к увеличению эффекта суперлюминесценции; полное внутреннее отражение от поверхности активного элемента может приводить к возникновению паразитных мод. Это вызывает снижение инверсии населенностей и, как следствие, снижение эффективности генерации. Решение данной проблемы возможно при наличии поглощения излучения на длине волны генерации по периферии активного элемента, что не предусмотрено в предлагаемом композитном активном элементе.One of the main reasons for the decrease in the generation efficiency of pulsed solid-state lasers operating in the modes of Q-switched or amplified is the superluminescence effect. Reflection from the interface between the active element and the external medium or with an unalloyed shell caused by the difference in refractive indices leads to an increase in the effect of superluminescence; total internal reflection from the surface of the active element can lead to spurious modes. This causes a decrease in population inversion and, as a result, a decrease in the generation efficiency. The solution to this problem is possible in the presence of radiation absorption at the generation wavelength around the periphery of the active element, which is not provided for in the proposed composite active element.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому активному элементу является выбранный в качестве прототипа композит, представляющий собой неразъемный моноблок, при этом центральная часть цилиндрической формы выполнена из ИАГ:Nd³⁺, а на периферии активного элемента расположен слой из оптической керамики ИАГ, активированной трехвалентными ионами самария (ИАГ:Sm³⁺). Подавление паразитных мод и повышение эффективности генерации активного элемента ИАГ:Nd³⁺ обеспечивается поглощением излучения на длине волны генерации λ=1064 нм оболочкой из оптической керамики ИАГ:Sm³⁺ [3]. Недостатком этого устройства является то, что активный элемент такого типа не может быть изготовлен из монокристалла и принципиально является керамическим, что обусловлено особенностями технологического процесса, являющегося к тому же дорогостоящим и трудоемким. Авторы получают композит по керамической технологии, используя одну и ту же матрицу для сердцевины и оболочки, которые различаются только легирующими ионами.The closest in technical essence to the claimed active element is a composite selected as a prototype, which is an integral monoblock, while the central part of the cylindrical shape is made of YAG: Nd ³⁺ , and on the periphery of the active element is a layer of YAG optical ceramics activated by trivalent ions Samaria (YAG: Sm ³⁺ ). The suppression of spurious modes and an increase in the generation efficiency of the YAG: Nd ³⁺ active element is ensured by absorption of radiation at the generation wavelength λ = 1064 nm by a shell made of YAG: Sm ³⁺ optical ceramics [3]. The disadvantage of this device is that the active element of this type cannot be made of a single crystal and is fundamentally ceramic, which is due to the features of the process, which is also expensive and time-consuming. The authors obtain a composite using ceramic technology using the same matrix for the core and shell, which differ only in alloying ions.

Растворимость Sm³⁺ в ИАГ ограничена, поглощающий слой поликристаллического ИАГ содержит около 5 ат.% Sm³⁺, что соответствует 4,34 масс.% Sm₂O₃. Коэффициент поглощения на длине волны λ=1064 нм составил 1,96 см^-1. Большие концентрации Sm³* обеспечивают большее поглощение на длине волны λ=1064 нм и, следовательно, более эффективное подавление суперлюминесценции.The solubility of Sm ³⁺ in YAG is limited, the absorbing layer of polycrystalline YAG contains about 5 at.% Sm ³⁺ , which corresponds to 4.34 wt.% Sm ₂ O ₃ . The absorption coefficient at a wavelength of λ = 1064 nm was 1.96 cm ^-1 . Large concentrations of Sm ³ * provide greater absorption at a wavelength of λ = 1064 nm and, therefore, more effective suppression of superluminescence.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции активного элемента, обеспечивающего повышенную эффективность генерации выходного излучения, за счет поглощения излучения спонтанной люминесценции в периферийном слое и предотвращения генерации паразитных мод и развития эффекта суперлюминесценции.The objective of the present invention is to provide a design of the active element, which provides increased efficiency of output radiation generation due to absorption of spontaneous luminescence radiation in the peripheral layer and to prevent generation of spurious modes and the development of superluminescence effect.

Указанная задача решается за счет того, что в известном активном элементе из иттрий-алюминиевого граната, легированного неодимом (ИАГ:Nd³⁺), с периферийным поглощающим слоем, выполненном в виде стержня, состоящего в центральной части из ИАГ:Nd³⁺ и периферийного слоя, прозрачного в области длин волн накачки ИАГ:Nd³⁺, обеспечивающего поглощение на длине волны 1064 нм и имеющего температурный коэффициент линейного расширения и показатель преломления близкие к температурному коэффициенту линейного расширения и показателю преломления ИАГ:Nd³⁺, периферийный слой выполнен из легкоплавкого стекла, включающего в свой состав оксид свинца PbO, оксид бора В₂О₃, оксид кремния SiO₂, оксид алюминия Al₂O₃, оксид цинка ZnO, оксид самария Sm₂O₃, при следующем соотношении компонентов, масс.%:This problem is solved due to the fact that in the known active element of yttrium-aluminum garnet doped with neodymium (YAG: Nd ³⁺ ), with a peripheral absorbing layer made in the form of a rod consisting in the central part of YAG: Nd ³⁺ and peripheral layer transparent in the wavelength pumping YAG: Nd ^3+, provides absorption at the wavelength 1064 nm and having a temperature coefficient of linear expansion and the refractive index close to the temperature coefficient of linear expansion and the refractive index of YAG: Nd ^3+, ne iferiyny layer is made of low-melting glass, comprising a composition of lead oxide PbO, boron oxide B ₂ O _3, silica SiO _2, alumina Al ₂ O _3, zinc oxide ZnO, samarium oxide Sm ₂ O _3, with the following ratio of components, mass%:

PbO Pbo 52,3-59,852.3-59.8 B₂O₃ B ₂ O ₃ 14,7-16,814.7-16.8 SiO₂ SiO ₂ 5,4-6,25.4-6.2 Al₂O₃ Al ₂ O ₃ 5,1-5,85.1-5.8 ZnO Zno 4,4-5,04.4-5.0 Sm₂O₃ Sm ₂ O ₃ 18,1-6,418.1-6.4

На чертеже представлена схема предлагаемого активного элемента. На активную среду 1, представляющую собой цилиндрический стержень, изготовленный из ИАГ:Nd³⁺, нанесен периферийный слой стекла 2, обеспечивающий поглощение на длине волны 1064 нм.The drawing shows a diagram of the proposed active element. On the active medium 1, which is a cylindrical rod made of YAG: Nd ³⁺ , a peripheral layer of glass 2 is applied, providing absorption at a wavelength of 1064 nm.

Предлагаемый активный элемент работает следующим образом: при соединении активного элемента с системой введения излучения накачки и при наличии резонатора, после включения источника накачки в активной среде 1 осуществляется преобразование излучения накачки на длинах волн в области 808 нм в излучение генерации на длинах волн в области 1064 нм. При этом возникающая спонтанная люминесценция частично поглощается при прохождении через поверхность раздела активной среды 1 и периферийного слоя стекла 2, что препятствует ее дальнейшему распространению и усилению, приводящему к снижению инверсии населенности активной среды.The proposed active element works as follows: when the active element is connected to the pump radiation injection system and in the presence of a resonator, after switching on the pump source in active medium 1, the pump radiation at wavelengths in the region of 808 nm is converted to lasing radiation at wavelengths in the region of 1064 nm . In this case, spontaneous luminescence arising is partially absorbed when passing through the interface of the active medium 1 and the peripheral layer of glass 2, which prevents its further propagation and amplification, leading to a decrease in the population inversion of the active medium.

В предлагаемом активном элементе активная среда ИАГ:Nd³⁺ выполнена в форме цилиндрического стержня (прямого кругового цилиндра) с диаметром 3…4 мм, длиной 30…60 мм и концентрацией ионов Nd³⁺ 0,5…1 ат.%. Материал периферийного слоя представлен легкоплавким стеклом системы PbO - B₂O₃ - SiO₂ - Al₂O₃ - ZnO, выбор которого проводили по ТКЛР и показателю преломления (идентичные ТКЛР и показателю преломления ИАГ), температуре растекания (не превышающей 500°C), по смачивающей способности. На базе этого стекла разработан состав, содержащий до 18 масс.% Sm₂O₃. При содержании Sm₂O₃ более 18,1 масс.% наблюдали кристаллизацию стекла, содержание Sm₂O₃ менее 6 масс.% нецелесообразно из-за низкого значения коэффициента поглощения на длине волны λ=1064 нм. При содержании PbO от 52,3 до 59,8 и B₂O₃ от 14,7 до 16,8 путем варьирования количества добавок SiO₂5,4-6,2, Al₂O₃ 5,1-5,8, ZnO 4,4-5,0 масс.% и Sm₂O₃ 6,4-18,1 масс.% получили стекла не кристаллизующиеся, с оптимальными свойствами, с хорошей адгезией к ИАГ, без трещин и отслоений после охлаждения.In the proposed active element, the active medium of YAG: Nd ^{3+ is} made in the form of a cylindrical rod (straight circular cylinder) with a diameter of 3 ... 4 mm, a length of 30 ... 60 mm and an ion concentration of Nd ^{3+ of} 0.5 ... 1 at.%. The material of the peripheral layer is represented by the fusible glass of the PbO - B ₂ O ₃ - SiO ₂ - Al ₂ O ₃ - ZnO system, the choice of which was carried out according to the thermal expansion coefficient and refractive index (identical to the thermal expansion coefficient and refractive index of YAG), the spreading temperature (not exceeding 500 ° C) wetting ability. Based on this glass, a composition was developed containing up to 18 wt.% Sm ₂ O ₃ . When the content of Sm ₂ O ₃ more than 18.1 wt.% Observed crystallization of glass, the content of Sm ₂ O ₃ less than 6 wt.% Is impractical due to the low absorption coefficient at a wavelength of λ = 1064 nm. When the content of PbO from 52.3 to 59.8 and B ₂ O ₃ from 14.7 to 16.8 by varying the amount of additives SiO ₂ 5,4-6,2, Al ₂ O ₃ 5,1-5,8, ZnO 4.4-5.0 wt.% And Sm ₂ O ₃ 6.4-18.1 wt.% Received glass that does not crystallize, with optimal properties, with good adhesion to YAG, without cracks and delamination after cooling.

Стекло прозрачно в области оптической накачки ИAГ:Nd³⁺ и поглощает излучение на длине волны излучения лазера λ=1064 нм. Количественное сочетание указанных компонентов в составе стекла позволяет получить согласованный спай стекла с иттрий-алюминиевым гранатом, и обеспечить стабильную работу композитного лазерного элемента. Стекло имеет ТКЛР близкий (±1,5%) к ТКЛР иттрий-алюминиевого граната, что позволяет получать композиты свободные от напряжения, допускающие последующую оптико-механическую обработку. Показатель преломления стекла близок (±0,7%) к показателю преломления ИАГ:Nd³⁺, что снижает вероятность возникновения генерации паразитных мод при отражении от границы раздела оптических сред, центральной части элемента и периферийного слоя (оболочки) - табл.1. Стекло обладает достаточной текучестью и хорошей адгезией к иттрий-алюминиевому гранату.The glass is transparent in the region of the optical pumping of YAG: Nd ³⁺ and absorbs radiation at a laser radiation wavelength of λ = 1064 nm. A quantitative combination of these components in the glass composition allows you to get a consistent glass junction with yttrium-aluminum garnet, and to ensure the stable operation of the composite laser element. The glass has a thermal expansion coefficient close to (± 1.5%) to that of yttrium aluminum garnet, which makes it possible to obtain composites free of stress, allowing subsequent optical-mechanical processing. The refractive index of glass is close (± 0.7%) to the refractive index of YAG: Nd ³⁺ , which reduces the likelihood of generation of spurious modes when reflected from the interface of optical media, the central part of the element and the peripheral layer (shell) - table 1. Glass has sufficient fluidity and good adhesion to yttrium-aluminum garnet.

Для достижения стабильности физико-технических параметров стекла, шихту получали химическим синтезом. Шихту синтезировали путем осаждения раствором гидроксида аммония гидроксокомплексного соединения из смесевого раствора, содержащего исходные компоненты стекла в заданном стехиометрическом соотношении, с последующей термической обработкой гидроксокомплекса при температуре 480-500°С. Исходное сырье: Pb(NO₃)₂, Al(NO₃)₃, Zn(NO₃)₂, Sm(NO₃)₃, Н₃ВО₃, H₂SiO₃, квалификации «хч» или «хч». Варку стекол проводили в платиновых тиглях (V=0,1 л) при температуре 950°С-1050°С с выдержкой при максимальной температуре 30…60 мин в силитовой печи сопротивления в воздушной среде. Периферийный поглощающий слой наносили на цилиндрический стержень из ИАГ:Nd³⁺ погружением последнего в расплавленную стекломассу в изотермическом режиме при температурах от 580°С до 680°С. Толщина получаемого на боковой поверхности элемента ИАГ:Nd³⁺ периферийного поглощающего слоя составляет от 150 мкм до 1,5 мм, в зависимости от температуры выдержки элемента в расплаве стекла. Примеры конкретного выполнения и данные по коэффициенту поглощения периферийного слоя, использованного для изготовления композитов, сведены в таблицу 2.To achieve the stability of the physical and technical parameters of the glass, the mixture was obtained by chemical synthesis. The mixture was synthesized by precipitation with a solution of ammonium hydroxide of a hydroxocomplex compound from a mixed solution containing the initial glass components in a given stoichiometric ratio, followed by heat treatment of the hydroxocomplex at a temperature of 480-500 ° C. Feedstock: Pb (NO ₃ ) ₂ , Al (NO ₃ ) ₃ , Zn (NO ₃ ) ₂ , Sm (NO ₃ ) ₃ , H ₃ BO ₃ , H ₂ SiO ₃ , qualification “hch” or “hch”. Glass melting was carried out in platinum crucibles (V = 0.1 L) at a temperature of 950 ° С-1050 ° С with holding at a maximum temperature of 30 ... 60 min in a resistance resistance furnace in air. A peripheral absorbing layer was deposited on a cylindrical rod of YAG: Nd ^{3+ by} immersion of the latter in molten glass in isothermal mode at temperatures from 580 ° C to 680 ° C. The thickness of the peripheral absorbing layer obtained on the side surface of the YAG: Nd ³⁺ element is from 150 μm to 1.5 mm, depending on the temperature of the element in the molten glass. Examples of specific performance and data on the absorption coefficient of the peripheral layer used for the manufacture of composites are summarized in table 2.

После нанесения периферийного поглощающего слоя проводили оптико-механическую обработку (шлифовку и полировку торцев) полученных активных элементов. Далее на торцевые поверхности элементов наносили просветляющие покрытия на длины волн накачки и генерации. Изготовленные таким образом активные элементы сравнивались с эталонными элементами ИАГ:Nd³⁺ без периферийного поглощающего слоя. В результате экспериментов было установлено, что создаваемый коэффициент усиления в новых активных элементах превышает коэффициент усиления в эталонных элементах в 2-3 раза, при этом не наблюдается его насыщения с увеличением энергии накачки. Зависимости для выходной энергии генерации имеют аналогичный вид.After applying the peripheral absorbing layer, optical-mechanical processing (grinding and polishing of the ends) of the obtained active elements was carried out. Then, antireflection coatings were applied to the end surfaces of the elements at the pump and generation wavelengths. The active elements thus prepared were compared with YAG: Nd ³⁺ reference elements without a peripheral absorbing layer. As a result of the experiments, it was found that the created gain in the new active elements exceeds the gain in the reference elements by 2-3 times, while its saturation is not observed with increasing pump energy. The dependences for the output generation energy have a similar form.

Таблица 1Table 1 Сопоставление характеристик монокристаллического ИАГ:Nd³⁺и разработанного стеклаComparison of the characteristics of single-crystal YAG: Nd ³⁺ and developed glass ПараметрParameter ИАГ:Nd³⁺ [4]YAG: Nd ³⁺ [4] Разработанное стеклоDesigned glass плотность, г/см³ density, g / cm ³ 4,554,55 5,345.34 показатель преломленияrefractive index 1,815 (λ=632 нм)1.815 (λ = 632 nm) 1,8030 (λ=632 нм)1.8030 (λ = 632 nm) Т плавления, °CMelting point, ° C 19301930 Tg=480Tg = 480 КТЛР, град ^-1 KTLR, hail ^-1 7,8×10^-6 7.8 × 10 ^-6 7,92×10^-6 7.92 × 10 ^-6

Таблица 2table 2 Примеры конкретного выполненияCase Studies №No. Состав разработанного стекла, масс.%The composition of the developed glass, wt.% Коэффициент поглощения (λ=1064 нм), см^-1 The absorption coefficient (λ = 1064 nm), cm ^-1 PbOPbo B₂O₃ B ₂ O ₃ SiO₂ SiO ₂ Al₂O₃ Al ₂ O ₃ ZnOZno Sm₂O₃ Sm ₂ O ₃ 1one 53,0453.04 14,9514.95 5,495.49 5,125.12 4,464.46 16,9616.96 4,24.2 22 56,1756.17 15,8415.84 5,855.85 5,435.43 4,734.73 11,9811.98 7,27.2 33 59,7859.78 16,8516.85 6,196.19 5,785.78 5,035.03 6,386.38 1212

Источники информацииInformation sources

1. Solid-State Laser Engeneering. Sixth Revised and Updated Edition. W. Koechner. 2006 Springer Science + Business Media, Inc.1. Solid-State Laser Engeneering. Sixth Revised and Updated Edition. W. Koechner. 2006 Springer Science + Business Media, Inc.

2. Патент США №: 7,158,546 от 02.01.2007.2. US Patent No. 7,158,546 dated January 2, 2007.

3. Suppression of Laser Parasitic Oscillation Used Trivalent Samarium in Nd:YAG Ceramic Composite Rod. Annual Report 2006, Institute of LaserEnginttring, Osako University - прототип.3. Suppression of Laser Parasitic Oscillation Used Trivalent Samarium in Nd: YAG Ceramic Composite Rod. Annual Report 2006, Institute of LaserEnginttring, Osako University - prototype.

4. Лазерные кристаллы. А.А. Каминский. Издательство «Наука», 1975.4. Laser crystals. A.A. Kaminsky. Publishing House "Science", 1975.

Claims

An active element made of yttrium-aluminum garnet doped with neodymium (YAG: Nd ³⁺ ), with a peripheral absorbing layer, made in the form of a rod consisting in the central part of YAG: Nd ³⁺ and a peripheral layer transparent in the region of YAG pump wavelengths: Nd ^3+, ensuring the absorption at a wavelength of 1064 nm and having a temperature coefficient of linear expansion and the refractive index close to the temperature coefficient of linear expansion and the refractive index of YAG: Nd ^3+, characterized in that the peripheral layer is made of legkopl vkogo glass comprising in its composition PbO lead oxide, boron oxide B ₂ O _3, silica SiO _2, alumina Al ₂ O _3, zinc oxide ZnO, samarium oxide Sm ₂ O _3, with the following component ratio, wt.%:
PbO 52.3-59.8 B ₂ O ₃ 14.7-16.8 SiO ₂ 5.4-6.2 Al ₂ O ₃ 5.1-5.8 Zno 4.4-5.0 Sm ₂ O ₃ 6.4-18.1