Hiljuti pakkus Hiina Teaduste Akadeemia (SIPM, CAS) Shanghai optika- ja täppismasinate instituudi (SIPM, CAS) kõrgtehnoloogiliste laser- ja optoelektrooniliste funktsionaalsete materjalide osakonnast koosnev Hu Lili uurimisrühm välja uue skeemi, mis põhineb Dy{{ 0}} legeeritud kvartsklaas kollase valguse lasermaterjalina. kiirtega indutseeritud tumenemine värviga legeeritud ränidioksiidiklaasides nähtavatel lainepikkustel", avaldati ajakirjas Journal of the American Ceramic Society.
Praegu on Dy{0}} legeeritud materjalide kollasel laservalgusel Bose-Einsteini kondensatsiooni- ja fotokoagulatsiooniteraapias olulisi rakendusvõimalusi. Fluoriidkiudmaatriksit kasutatakse laialdaselt nähtava võimendusega kiudude peamise materjalina nende madala fononide jaotuse tõttu. Fluoriidiga optilistel kiududel on aga piiranguid, nagu halb keemiline stabiilsus ja mehaanilised omadused ning karmid ettevalmistustingimused, mis suurendavad oluliselt valmistamise kulusid ja keerukust. Seevastu kvartsklaasist maatriks on tänu suurepäraste füüsikaliste, keemiliste ja mehaaniliste omaduste ning hea optilise jõudluse eelistele kiiresti arenenud ning on edukalt realiseerinud Dy3+ ioonide kollase laserväljundi. Dy3+-legeeritud kvartskiududel on aga sinise valguse ergastuse mõjul fotonite tumenemise probleem, mis piirab väljundvõimsuse edasist parandamist. Seetõttu on footonite tumenemise pärssimine muutunud nähtava valguse laserite valdkonnas peamiseks teaduslikuks probleemiks.
Uurimisrühm pakub välja uue lahenduse Dy{0}}legeeritud kvartsklaasile, mis talub footonite tumenemist. Suurendades P / Al suhet, inhibeerib skeem selliste defektide teket nagu Dy ioonide väärtustamine ja Al-OHC klaasmaatriksis, vähendades seega dramaatiliselt kiirgusest põhjustatud neeldumiskadu. Kvartsklaasis on Al tavaliselt haruldaste muldmetallide ioonide dispergeeriv aine, mis võib parandada haruldaste muldmetallide ioonide dispersiooni ja lahustuvust. Kuid kuna kvartsklaasis sisalduva Al3+ valentsusseisundi ja maatriksi Si vahel ei sobi, tekivad teatud koguse energia (sinine valgus, ultraviolettkiirgus) neelamisel kergesti sellised defektid nagu õõnsuse keskpunkt Al-OHC. ). P sissetoomine on võimeline moodustama Al-ga valentstasakaalustatud ja stabiilseid [PAlO4] struktuurirühmi, mis pärsib Al-ga seotud defektide teket ja parandab seeläbi Dy-ga legeeritud kvartsklaasi valguse tumenemiskindlust. See töö pakub nähtavate kiudlaserite jaoks olulist materjali ja meetodit.
Uuringut toetasid Hiina riiklik loodusteaduste fond ja muud programmid.
Joonis 1 Kõrgendatud P/Al suhe pärsib kvartsklaasi kiirgusest põhjustatud defekte
