Nd-gedoteerde fosfaatglazen worden gebruikt in lasertoepassingen met hoge energie / hoog vermogen vanwege hun lage niet-lineaire brekingsindex en hoge gestimuleerde emissiedwarsdoorsnede. Om superieure eigenschappen van laserglazen te garanderen, de samenstelling van praktische laserbrillen is complex. Echter, de traditionele experimentele methode van fijnafstemming van de compositie om de eigenschappen van glas te verbeteren is traag en arbeidsintensief.

Onlangs, een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) van de Chinese Academie van Wetenschappen, hebben vooruitgang geboekt in nauwkeurige simulatie en voorspelling van de nieuwe ontwikkelingsoriëntatie van laserglazen. De studie is gepubliceerd in Optische materialen .

In de studie van Nd:fosfaatlaserglas gemodificeerd door de introductie van Li ₂ O en Na ₂ O, respectievelijk, een beperking van de compositie-eigenschappen (C-P) modelbenadering werd eerst besproken, die de reacties op glaseigenschappen niet adequaat konden simuleren. Om de beperking van de CP-modus uit de studie met één component te overwinnen, compositie-structuur-eigenschap (C-S-P) modellen werden vervolgens onderzocht.

De SP-modellen op basis van curve-fitting resultaten van de Fourier-transformatie infrarood (FTIR) spectra hadden bevredigende voorspellingen, die een probleem van een bepaalde glaseigenschapreactie op een enkele (eendimensionale) oxideverandering transformeerde naar een probleem van dezelfde eigenschapreactie op multidirectionele glasstructuurveranderingen. De SP-modellen werden geassocieerd met de C-S-modellen om de C-S-P-modellen vast te stellen.

Voor de vier afgeleide glassamenstellingen geldt de gemeten Li ₂ O en Na ₂ O-concentraties en gemeten eigenschappen van de vier glazen waren zeer dicht bij de voorspellingen van het CSP-model binnen de experimentele fouten, behalve in twee gevallen waarin de verschillen in Tg significant groot waren.

Samengevat, de op C-S-P gebaseerde modellen kunnen een nieuwe set hulpmiddelen bieden voor het identificeren van belangrijke structurele eenheden die een sleutelrol spelen bij het ontwerpen van nieuwe meercomponentenbrillen voor unieke eigenschappen.

De C-S-P-modelleringsbenadering kan het compositieontwerp versnellen door vergelijkbare modellen te bouwen voor ontwerp-/schermstructuureenheden van specifieke glassamenstellingen die tegelijkertijd kunnen voldoen aan meerdere vereisten op het gebied van prestaties of verwerking of beide.