Yn ddiweddar, mae grŵp ymchwil Hu Lili o'r Adran Deunyddiau Gweithredol Laser ac Optoelectroneg Uwch, Sefydliad Opteg a Pheirianwaith Manwl Shanghai, Academi Gwyddorau Tsieineaidd (SIPM, CAS), wedi cynnig cynllun newydd yn seiliedig ar y defnydd o Dy{{ 0}} gwydr cwarts doped fel deunydd laser golau melyn. tywyllu a achosir gan ray mewn gwydrau silica dop Dy ar donfeddi gweladwy" a gyhoeddwyd yn y Journal of the American Ceramic Society.
Ar hyn o bryd, mae gan olau laser melyn o ddeunyddiau doped Dy3+ gymwysiadau posibl pwysig ym meysydd therapi cyddwyso a ffotogeulad Bose-Einstein. Defnyddir matricsau ffibr fflworid yn eang fel prif ddeunydd ffibrau ennill gweladwy oherwydd eu dosbarthiad ffonon isel. Fodd bynnag, mae gan ffibrau optegol fflworid gyfyngiadau megis sefydlogrwydd cemegol gwael a phriodweddau mecanyddol, ac amodau paratoi llym, sy'n cynyddu cost ac anhawster paratoi yn sylweddol. Mewn cyferbyniad, mae matrics gwydr cwarts wedi ennill datblygiad cyflym oherwydd manteision priodweddau ffisegol, cemegol a mecanyddol rhagorol a pherfformiad optegol da, ac mae wedi gwireddu allbwn laser melyn ïonau Dy3+ yn llwyddiannus. Fodd bynnag, mae gan ffibrau cwarts doped Dy y broblem o ffoton yn tywyllu o dan gyffro golau glas, sy'n cyfyngu ar welliant pellach yn y pŵer allbwn. Felly, mae sut i atal tywyllu ffoton wedi dod yn broblem wyddonol allweddol ym maes laserau golau gweladwy.
Mae'r tîm ymchwil yn cynnig datrysiad newydd ar gyfer gwydr cwarts dop Dy3+-i atal ffotonau rhag tywyllu. Trwy gynyddu'r gymhareb P/Al, mae'r cynllun yn atal ffurfio diffygion fel valorization ïon Dy ac Al-OHC o'r tu mewn i'r matrics gwydr, gan leihau'n ddramatig y golled amsugno a achosir gan arbelydru. Mewn gwydr cwarts, mae Al yn wasgarwr a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer ïonau daear prin, a all wella gwasgariad a hydoddedd ïonau daear prin. Fodd bynnag, oherwydd y diffyg cyfatebiaeth rhwng cyflwr falens Al3+ mewn gwydr cwarts a'r matrics Si, mae diffygion fel canolfan ceudod Al-OHC yn cael eu cynhyrchu'n hawdd ar ôl amsugno rhywfaint o egni (golau glas, arbelydru uwchfioled ). Mae cyflwyno P yn gallu ffurfio grwpiau strwythurol cydbwyso falens a sefydlog [PAlO4] gydag Al, sy'n atal ffurfio diffygion sy'n gysylltiedig â Al ac felly'n gwella ymwrthedd tywyllu golau gwydr cwarts Dy-doped. Mae'r gwaith hwn yn darparu deunydd allweddol a chymorth dull ar gyfer laserau ffibr gweladwy.
Cefnogwyd yr ymchwil gan Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina a rhaglenni eraill.
Ffig. 1 Mae cymhareb P/Al uchel yn atal diffygion a achosir gan arbelydru mewn gwydr cwarts
