हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (एसआईपीएम, सीएएस) के एडवांस्ड लेजर एंड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फंक्शनल मैटेरियल्स विभाग के हू लिली के अनुसंधान समूह ने पीले प्रकाश लेजर पदार्थ के रूप में डाई-डोप्ड क्वार्ट्ज ग्लास के उपयोग पर आधारित एक नई योजना प्रस्तावित की है। "दृश्य तरंगदैर्ध्य पर डाई-डोप्ड सिलिका ग्लास में किरण प्रेरित कालापन" जर्नल ऑफ द अमेरिकन सिरेमिक सोसाइटी में प्रकाशित हुआ।
वर्तमान में, Dy3+ डोप की गई सामग्रियों से प्राप्त पीले लेजर प्रकाश में बोस-आइंस्टीन संघनन और फोटोकोएग्यूलेशन थेरेपी के क्षेत्र में महत्वपूर्ण संभावित अनुप्रयोग हैं। फ्लोराइड फाइबर मैट्रिसेस को उनके कम फोनन वितरण के कारण दृश्यमान लाभ फाइबर की मुख्य सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, फ्लोराइड ऑप्टिकल फाइबर में खराब रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक गुणों और कठोर तैयारी की स्थिति जैसी सीमाएं हैं, जो तैयारी की लागत और कठिनाई को काफी हद तक बढ़ा देती हैं। इसके विपरीत, क्वार्ट्ज ग्लास मैट्रिक्स ने उत्कृष्ट भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुणों और अच्छे ऑप्टिकल प्रदर्शन के लाभों के कारण तेजी से विकास प्राप्त किया है, और सफलतापूर्वक Dy3+ आयनों के पीले लेजर आउटपुट को साकार किया है। हालांकि, Dy3+- डोप किए गए क्वार्ट्ज फाइबर में नीली रोशनी के उत्तेजना के तहत फोटॉन डार्कनिंग की समस्या होती है
शोध दल ने फोटॉन डार्कनिंग का प्रतिरोध करने के लिए Dy3+-डोप्ड क्वार्ट्ज ग्लास के लिए एक नया समाधान प्रस्तावित किया है। P/Al अनुपात को बढ़ाकर, यह योजना ग्लास मैट्रिक्स के भीतर से Dy आयन वैल्यूएशन और Al-OHC जैसे दोषों के गठन को रोकती है, इस प्रकार विकिरण-प्रेरित अवशोषण हानि को नाटकीय रूप से कम करती है। क्वार्ट्ज ग्लास में, Al दुर्लभ पृथ्वी आयनों के लिए एक सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला फैलाव है, जो दुर्लभ पृथ्वी आयनों के फैलाव और घुलनशीलता में सुधार कर सकता है। हालांकि, क्वार्ट्ज ग्लास और मैट्रिक्स Si में Al3+ की वैलेंस स्थिति के बीच बेमेल के कारण, एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा (नीली रोशनी, पराबैंगनी विकिरण) को अवशोषित करने के बाद गुहा केंद्र Al-OHC जैसे दोष आसानी से उत्पन्न होते हैं। P का परिचय Al के साथ वैलेंस-संतुलित और स्थिर [PAlO4] संरचनात्मक समूहों को बनाने में सक्षम है, जो Al-संबंधित दोषों के गठन को रोकता है और इस प्रकार Dy-डोप्ड क्वार्ट्ज ग्लास के प्रकाश-अंधकार प्रतिरोध में सुधार करता है। यह कार्य दृश्यमान फाइबर लेज़रों के लिए महत्वपूर्ण सामग्री और विधि समर्थन प्रदान करता है।
इस शोध को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और अन्य कार्यक्रमों द्वारा समर्थित किया गया।
चित्र 1 ऊंचा P/Al अनुपात क्वार्ट्ज ग्लास में विकिरण-प्रेरित दोषों को दबाता है
