Aluminosilikatglas kan tjene som synlige luminescensmaterialer

Bredbåndsemissioner i det synlige spektralområde kan opnås ved at pumpe Pr ³⁺ dopet i krystal, keramik og glas. Fluorglas bruges almindeligvis som værtsmateriale i forstærkningsfiber på grund af deres lavenergifononfordeling. Desværre, dårlig mekanisk styrke, og kemisk stabilitet, udfordrende fremstilling og dyre omkostninger begrænser alle deres udvikling og videre anvendelse i praksis.

I øjeblikket, aluminosilikatglas er velkendte for deres mekaniske styrke, kemisk resistens, biokompatibilitet og bredt viskositetsvindue, der er nøglen til syntese af glas i stor skala og optiske fibre. Derfor, yderligere udforskning af Pr ³⁺ -dopede aluminosilikatglasfibre med god ydeevne er presserende påkrævet.

Seneste, et forskerhold ledet af Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Det Kinesiske Videnskabsakademi, er det lykkedes at udvide absorptions- og emissionsbåndene ved at bruge Pr ³⁺ -dopede aluminosilikatglas. Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Luminescence.

I deres eksperiment, Pr ³⁺ -doterede aluminosilikatglas blev syntetiseret som en funktion af Pr ³⁺ ionkoncentration ved modne forarbejdningsteknikker. Elementfordelingerne, faser, absorption, emissionsspektre, og fluorescenslevetider for Pr ³⁺ ioner blev karakteriseret og undersøgt. Homogene elementfordelinger og ensartede ikke-krystallinske faser viste en god kvalitet af deres aluminosilikatglas.

De fandt ud af, at en stærk absorption ved synlige bølgelængder mellem 440 og 500 nm og den tilsvarende intense emission i det synlige spektrum fra 570 til 660 nm præsenterede fremragende optiske egenskaber af Pr. ³⁺ -doterede aluminiumsilikatglas. Også, krydsrelaksationsprocesserne som følge af koncentrationsdæmpende effekt førte til en optimal Pr2O3-koncentration for synlig emission.

I øvrigt, da en lang levetid for fluorescenshenfald er gunstig for mere effektiv laserdrift, en længste levetid (115 μs) på ³ P ₀ niveau i Pr ³⁺ - der blev målt doterede aluminiumsilikatglas, som var meget højere end dem i andre slags briller.

Denne forskning kan føre til et værtsmateriale til fiberlaser, der drives ved synlig bølgelængde.