Недавно је истраживачка група Ху Лилија из Одељења за напредне ласерске и оптоелектронске функционалне материјале Шангајског института за оптику и прецизне машине Кинеске академије наука (СИПМ, ЦАС) предложила нову шему засновану на употреби Ди{{ 0}} допирано кварцно стакло као ласерски материјал жуте светлости. замрачење изазвано зрацима у стакленим стаклима допираним Ди на видљивим таласним дужинама“ објављено у часопису Америчког керамичког друштва.
Тренутно, жута ласерска светлост из материјала допираних Ди3+ има важне потенцијалне примене у областима Босе-Ајнштајнове кондензације и фотокоагулационе терапије. Матрице флуоридних влакана се широко користе као главни материјал за влакна са видљивим појачањем због њихове ниске дистрибуције фонона. Међутим, флуоридна оптичка влакна имају ограничења као што су лоша хемијска стабилност и механичка својства и тешки услови припреме, што значајно повећава трошкове и потешкоће припреме. Насупрот томе, кварцна стаклена матрица је добила брз развој због предности одличних физичких, хемијских и механичких својстава и добрих оптичких перформанси, и успешно је реализовала жути ласерски излаз Ди3+ јона. Међутим, Ди3+-допирана кварцна влакна имају проблем потамњења фотона под побудом плаве светлости, што ограничава даље побољшање излазне снаге. Стога је како спречити затамњење фотона постао кључни научни проблем у области ласера видљиве светлости.
Истраживачки тим предлаже ново решење за Ди3+-допирано кварцно стакло да би се одупрло затамњењу фотона. Повећањем односа П/Ал, шема инхибира формирање дефеката као што је валоризација Ди јона и Ал-ОХЦ унутар стаклене матрице, чиме се драматично смањује губитак апсорпције изазван зрачењем. У кварцном стаклу, Ал је уобичајено коришћен дисперзант за јоне ретких земаља, који може побољшати дисперзију и растворљивост јона ретких земаља. Међутим, због неусклађености између валентног стања Ал3+ у кварцном стаклу и матрикса Си, дефекти као што је центар шупљине Ал-ОХЦ се лако генеришу након апсорбовања одређене количине енергије (плаво светло, ултраљубичасто зрачење ). Увођење П може да формира валентно избалансиране и стабилне [ПАлО4] структурне групе са Ал, што инхибира формирање дефеката повезаних са Ал и тиме побољшава отпорност на затамњење светлости кварцног стакла допираног Ди. Овај рад пружа подршку за кључне материјале и методе за ласере са видљивим влакнима.
Истраживање је подржала Национална фондација за природне науке Кине и други програми.
Слика 1 Повишени П/Ал однос потискује дефекте изазване зрачењем у кварцном стаклу
