Оптическое поглощение и центры окраски в крупных кристаллах Ti:сапфира, выращенных методом горизонтальной направленной кристаллизации в восстановительных условиях

Проведены исследования оптического поглощения в крупных кристаллах Ti:сапфира (размерами до 175 $\times$ 175 $\times$ 40 mm), выращенных методом горизонтальной направленной кристаллизации с использованием зонного выравнивания распределения активатора в различных восстановительных атмосферах. Показана высокая однородность оптических характеристик и распределения центров окраски на основе Ti$^{3+}$, Ti$^{4+}$ и активаторно-вакансионных комплексов в выращенных кристаллах, которая в значительной степени определяется стабильностью восстановительного потенциала среды выращивания. Установлено, что концентрация активатора в зарядовом состоянии Ti$^{4+}$ в кристаллах, выращенных в атмосфере СО+Н$_2$ низкого давления не превышает 1.5%, в атмосфере Ar составляет 0.2–0.5% от общего количества активатора. После дополнительного восстановительного отжига концентрация Ti$^{4+}$ снижается до $\sim$ 0.01%.