science >> Wetenschap >  >> Fysica

Ultraviolette laser induceert kleurcentra in met ytterbium gedoteerde silicaglazen

PL, RIA- en CW-EPR-spectra van YDF-kernglazen. Krediet:SIOM

Met ytterbium gedoteerde silicavezel (YDF) heeft belangrijke toepassingen in materiaalverwerking en wetenschappelijk onderzoek. Het fotodonkereffect (PD), die voortkomt uit de vorming van kleurcentra, kan het uitgangsvermogen van de laser met meer dan 1 verminderen 000 uur met ongeveer 10% en zal de vermogensstabiliteit van de fiberlaser ernstig beperken. Echter, de aard van de PD-kleurcentra is tot nu toe niet voldoende opgehelderd.

In een recente studie, een team van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academy of Sciences heeft een systematische studie gemaakt van PD-kleurcentra in YDF. Aanverwant werk werd gepubliceerd in de Journal of Non-Crystalline Solids .

In hun experiment hebben een reeks YDF-kernglazen werden bestraald met een 193 nm ArF-excimeerlaser voor verschillende duur. De soorten van de door UV-laser geïnduceerde kleurcentra werden geïdentificeerd door stralingsgeïnduceerde absorptie (RIA), in-situ fotoluminescentie (PL), en continue-golf elektronen paramagnetische resonantie (CW-EPR) spectroscopische technieken.

Ze ontdekten dat het centrum van het zuurstofgat en de Yb 2 + ionenparen waren voornamelijk verantwoordelijk voor de door UV-laserstraling geïnduceerde verduistering, en hun vorming was sterk afhankelijk van de ladingsbalans tussen de Yb 3 + ion en zijn ligand.

De studie toonde ook aan dat voor de Yb 3 + /Al 3 + mede-gedoteerd kiezelzuurglas, de Yb 3 + ionen waren omgeven door elektronegatieve [AlO 4/2 ] en elektroneutraal [SiO 4/2 ] 0 groepen, en de elektronegatieve [AlO 4/2 ] groep was voorstander van de vorming van de Yb 2 + en Al-OHC-paren.