Ny modelleringstilgang hjælper laserglasdesign

Nd-doterede fosfatglas bruges i laserapplikationer med høj energi/høj effekt på grund af deres lave ikke-lineære brydningsindeks og høje stimulerede emissionstværsnit. For at sikre overlegne egenskaber af laserbriller, sammensætningen af ​​praktiske laserbriller er kompleks. Imidlertid, den traditionelle eksperimentelle metode til finjustering af sammensætningen for at forbedre glasets egenskaber er langsom og besværlig.

For nylig, et forskerhold fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) fra det kinesiske videnskabsakademi, har gjort fremskridt i nøjagtig simulering og forudsigelse af den nye udviklingsorientering af laserbriller. Undersøgelsen blev offentliggjort i Optiske materialer .

I undersøgelsen af ​​Nd:fosfatlaserglas modificeret ved at introducere Li ₂ O og Na ₂ Åh, henholdsvis, en begrænsning af sammensætningsegenskaber (C-P) modeltilgangen blev først diskuteret, som ikke i tilstrækkelig grad kunne simulere glasegenskabsresponser. For at overvinde C-P-tilstandsbegrænsningen fra enkeltkomponentstudiet, komposition-struktur-egenskab (C-S-P) modeller blev efterfølgende undersøgt.

S-P-modellerne baseret på kurvetilpasningsresultater af Fourier-transformationens infrarøde (FTIR) spektre havde tilfredsstillende forudsigelser, som transformerede et problem med en given glasegenskabsrespons til en enkelt (en-dimensionel) oxidændring til et problem med den samme egenskabsrespons på flervejs glasstrukturændringer. S-P-modellerne blev forbundet med C-S-modellerne for at etablere C-S-P-modellerne.

For de fire afledte glassammensætninger, den målte Li ₂ O og Na ₂ O-koncentrationer og målte egenskaber af de fire glas var meget tæt på C-S-P-modellens forudsigelser inden for de eksperimentelle fejl, bortset fra to tilfælde, hvor forskellene i Tg var signifikant store.

Sammenfattende, de C-S-P-baserede modeller kan give et nyt sæt værktøjer, der identificerer vigtige strukturelle enheder, der spiller nøgleroller i design af nye flerkomponentglas til unikke egenskaber.

C-S-P-modelleringstilgangen kan fremskynde kompositorisk designarbejde ved at bygge lignende modeller til design-/skærmstrukturenheder af specifikke glassammensætninger, der samtidigt kan opfylde flere krav med hensyn til ydeevne eller bearbejdning eller begge dele.