Karakteriseringar av Pr 3+ -dopade aluminiumsilikatglas. Kredit:SIOM
Bredbandsemissioner i det synliga spektralområdet kan uppnås genom att pumpa Pr 3+ dopad i kristall, keramik och glas. Fluorglas används vanligtvis som värdmaterial för förstärkningsfiber på grund av deras lågenergifördelning av fonon. Tyvärr, dålig mekanisk styrka, och kemisk stabilitet, utmanande tillverkning och dyra kostnader begränsar alla deras utveckling och vidare tillämpning i praktiken.
För närvarande, aluminiumsilikatglas är välkända för sin mekaniska styrka, kemisk resistans, biokompatibilitet och brett viskositetsfönster som är nyckeln för syntes av storskaliga bulkglas och optiska fibrer. Därför, ytterligare utforskning av Pr 3+ -dopade aluminosilikatglasfibrer med god prestanda krävs snarast.
Senast, en forskargrupp ledd av Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, kinesiska vetenskapsakademin, har lyckats bredda absorptions- och emissionsbanden genom att använda Pr 3+ -dopade aluminiumsilikatglas. Studien publicerades i Journal of Luminescence.
I deras experiment, Pr 3+ -dopade aluminiumsilikatglas syntetiserades som en funktion av Pr 3+ jonkoncentration genom mogna bearbetningstekniker. Elementfördelningarna, faser, absorption, emissionsspektra, och fluorescenslivslängder för Pr 3+ joner karakteriserades och undersöktes. Homogena elementfördelningar och enhetliga icke-kristallina faser visade en god kvalitet på deras aluminosilikatglas.
De fann att en stark absorption vid synliga våglängder mellan 440 och 500 nm och motsvarande intensiva emission i det synliga spektrumet från 570 till 660 nm gav utmärkta optiska egenskaper hos Pr 3+ -dopade aluminiumsilikatglas. Också, korsrelaxationsprocesserna som härrörde från koncentrationsdämpande effekt ledde till en optimal Pr2O3-koncentration för synlig emission.
Dessutom, eftersom en lång livslängd av fluorescensavklingning är gynnsam för effektivare laserdrift, en längsta livstid (115 μs) av 3 P 0 nivå i Pr 3+ -dopade aluminiumsilikatglas mättes, som var mycket högre än de i andra typer av glasögon.
Denna forskning kan leda till ett värdmaterial för fiberlaser som drivs vid synlig våglängd.
