Ultraviolet laser fremkalder farvecentre i ytterbium-dopede silicaglas

Ytterbium-dopet silica fiber (YDF) har vigtige anvendelser inden for materialeforarbejdning og videnskabelig forskning. Fotodarkering (PD) -effekten, som stammer fra dannelsen af ​​farvecentre, kan reducere laserudgangseffekten over 1, 000 timer med omkring 10% og vil alvorligt begrænse fiberlaserens effektstabilitet. Imidlertid, PD -farvecentrenes karakter er ikke blevet tilstrækkeligt belyst indtil nu.

I en nylig undersøgelse, et team fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi har foretaget en systematisk undersøgelse af PD -farvecentre i YDF. Relateret arbejde blev offentliggjort i Journal for ikke-krystallinske faste stoffer .

I deres eksperiment, en række YDF -kernebriller blev bestrålet med en 193 nm ArF excimerlaser til forskellige varigheder. Arten af ​​de UV-laserinducerede farvecentre blev identificeret ved strålingsinduceret absorption (RIA), in-situ fotoluminescens (PL), og kontinuerligbølgeelektronparamagnetisk resonans (CW-EPR) spektroskopiske teknikker.

De fandt ud af, at oxygenhullets centrum og Yb ₂ ⁺ ionpar var primært ansvarlige for UV-laserstrålingsinduceret mørkning, og deres dannelse var stærkt afhængig af ladningsbalancen mellem Yb ₃ ⁺ ion og dens ligand.

Undersøgelsen viste også, at for Yb ₃ ⁺ /Al ₃ ⁺ co-dopet silicaglas, Yb ₃ ⁺ ioner var omgivet af elektronegativ [AlO _4/2 ] og elektroneutral [SiO _4/2 ] ⁰ grupper, og elektronegativet [AlO _4/2 ] gruppe gik ind for dannelsen af ​​Yb ₂ ⁺ og Al-OHC par.