Ytterbium-dopad kiseldioxidfiber (YDF) har viktiga tillämpningar inom materialbearbetning och vetenskaplig forskning. Photodarkening (PD) -effekten, som härrör från bildandet av färgcentra, kan minska laseruteffekten över 1, 000 timmar med cirka 10% och kommer att allvarligt begränsa fiberlaserns effektstabilitet. Dock, PD -färgcentralernas karaktär har inte blivit tillräckligt belyst förrän nu.

I en färsk studie, ett team från Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics vid Chinese Academy of Sciences har gjort en systematisk studie av PD -färgcentra i YDF. Relaterat arbete publicerades i Journal of Non-Crystalline Solids .

I deras experiment, en serie YDF -kärnglasögon bestrålades med en 193 nm ArF excimerlaser för olika varaktigheter. Arten av UV-laserinducerade färgcentra identifierades genom strålningsinducerad absorption (RIA), in-situ fotoluminescens (PL), och spektroskopiska tekniker för kontinuerlig vågelektronparamagnetisk resonans (CW-EPR).

De fann att syrehålet mitt och Yb ₂ ⁺ jonpar var främst ansvariga för UV-laserstrålningsinducerad mörkning, och deras bildning var mycket beroende av laddningsbalansen mellan Yb ₃ ⁺ jon och dess ligand.

Studien visade också att för Yb ₃ ⁺ /Al ₃ ⁺ samdopat kiseldioxidglas, Yb ₃ ⁺ joner omgavs av elektronegativ [AlO _4/2 ] och elektroneutral [SiO _4/2 ] ⁰ grupper, och elektronegativet [AlO _4/2 ] gruppen gynnade bildandet av Yb ₂ ⁺ och Al-OHC-par.