Zeldzame aarde-gedoteerde actieve vezels zijn cruciaal in toepassingen in de ruimte, zoals ruimtelasercommunicatie, laserradar, en verwijdering van ruimteafval. Echter, de ruimtestralingsomgeving kan leiden tot een sterke toename van het optische verlies van met zeldzame aarde gedoteerde actieve vezels, en een scherpe afname van de efficiëntie van de outputlaserhelling of winstprestaties. Daarom, het is erg belangrijk om de stralingsbestendigheid van met zeldzame aarde gedoteerde silicavezel te verbeteren.

Onlangs, een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een stralingsbestendig Er (erbium) gedoteerd silicaglas en optische vezel geprepareerd door co-doping met germanium (Ge) -ionen. ze onderzochten ook het gerelateerde stralingsweerstandsmechanisme. De resultaten zijn gepubliceerd in Optische materialen Express op 3 juni en geselecteerd als Editor's keuze.

In dit werk, de onderzoekers introduceerden kort de ruimtestralingsomgeving van de toepassingsvereisten, en de uitdagingen van actieve vezels in de ruimte.

De onderzoekers maakten Ge-ion co-gedoteerde silicaglazen en vezels, en de stralingsgeïnduceerde kleurcentra werden geïdentificeerd door geïnduceerde absorptie en elektronenparamagnetische resonantiespectroscopie. Vervolgens stelden ze het vormings- en conversieproces voor van aluminium (Al) en Ge-gerelateerde kleurcentra en het stralingsweerstandsmechanisme van Ge-co-doping.

De resultaten van online röntgenstralingsexperimenten laten zien dat Ge-co-doping de versterkingsprestaties van Er-gedoteerde vezelversterker (EDFA) na bestraling aanzienlijk kan verbeteren.

Dit werk biedt een noodzakelijke referentie voor de optimalisatie en het ontwerp van stralingshardende Er-gedoteerde silicavezelkernglassamenstelling voor toekomstige EDFA-toepassingen in de ruimte.