Neseniai Hu Lili tyrimų grupė iš Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM, CAS) Pažangių lazerinių ir optoelektroninių funkcinių medžiagų departamento pasiūlė naują schemą, pagrįstą Dy{{ 0}} legiruotas kvarcinis stiklas kaip geltonos šviesos lazerinė medžiaga. spindulių sukeltas tamsėjimas dažais legiruoto silicio dioksido stikluose matomais bangos ilgiais“, paskelbtas Amerikos keramikos draugijos žurnale.
Šiuo metu geltona lazerio šviesa iš Dy{0}} legiruotų medžiagų gali būti pritaikyta Bose-Einstein kondensacijos ir fotokoaguliacijos terapijos srityse. Fluoro pluošto matricos yra plačiai naudojamos kaip pagrindinė matomo stiprinimo skaidulų medžiaga dėl mažo fononų pasiskirstymo. Tačiau fluoridiniai optiniai pluoštai turi trūkumų, tokių kaip prastas cheminis stabilumas ir mechaninės savybės bei atšiaurios paruošimo sąlygos, dėl kurių labai padidėja paruošimo sąnaudos ir sunkumai. Priešingai, kvarcinio stiklo matrica sparčiai vystėsi dėl puikių fizinių, cheminių ir mechaninių savybių bei gerų optinių savybių ir sėkmingai realizavo geltonojo lazerio Dy3+ jonų išvestį. Tačiau Dy3+-legiruoti kvarco pluoštai turi fotonų tamsėjimo problemą sužadinant mėlyną šviesą, o tai riboja tolesnį išėjimo galios gerinimą. Todėl fotonų tamsėjimo slopinimas tapo pagrindine moksline problema matomos šviesos lazerių srityje.
Tyrėjų komanda siūlo naują sprendimą, skirtą dažytiems{0}}dažytam kvarciniam stiklui, kuris atsparus fotonų tamsėjimui. Padidinus P / Al santykį, schema slopina defektų, tokių kaip Dy jonų valorizacija ir Al-OHC, susidarymą stiklo matricoje, taip smarkiai sumažinant švitinimo sukeltus absorbcijos nuostolius. Kvarciniame stikle Al yra dažniausiai naudojamas retųjų žemių jonų dispergatorius, kuris gali pagerinti retųjų žemių jonų dispersiją ir tirpumą. Tačiau dėl Al3+ valentinės būsenos kvarciniame stikle ir matricos Si nesutapimo, sugėrus tam tikrą energijos kiekį (mėlyna šviesa, ultravioletinė spinduliuotė) lengvai susidaro defektai, tokie kaip ertmės centras Al-OHC. ). Įvedus P, su Al galima suformuoti valentinės pusiausvyros ir stabilias [PAlO4] struktūrines grupes, kurios stabdo su Al susijusių defektų susidarymą ir taip pagerina dažytu legiruoto kvarcinio stiklo atsparumą šviesai tamsėjimui. Šiame darbe pateikiama pagrindinė matomų skaidulų lazerių medžiaga ir metodas.
Tyrimą rėmė Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas ir kitos programos.
1 pav. Padidėjęs P/Al santykis slopina švitinimo sukeltus kvarcinio stiklo defektus
