Vật liệu đất hiếm Đặt nền tảng vi âm đa băng ổn định

WUHAN, Trung Quốc, ngày 9 tháng 9 năm 2022 - Một cuộc trình diễn gần đây của một nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Trung (HUST) cho thấy khả năng của vỏ bọc đa băng ổn định bởi các nguyên tố đất hiếm (RE).Trong nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã sử dụng pha tạp nhiệt có sự hỗ trợ của polyme để chế tạo các vi pha tạp RE với hệ số nội tại siêu cao vượt quá 108. Quá trình pha tạp không tạo ra bất kỳ sự phân tán hoặc mất tán xạ ion nào rõ ràng.Yếu tố Q nội tại siêu cao làm cho quá trình trở thành một nền tảng tự nhiên để đạt được hiện tượng lase và các hiện tượng phi tuyến khác đòi hỏi năng lượng thấp.

Bên cạnh những lợi thế cho các ứng dụng laser, vi trọng lực pha tạp siêu cao-Q cũng có thể cung cấp một nền tảng cho cảm biến siêu chính xác, bộ nhớ quang học và điều tra các tương tác giữa khoang-vật chất-ánh sáng.

Microlas có nhiều dải ống kính là thành phần quan trọng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như hiển thị đầy đủ màu sắc, truyền thông quang học và máy tính.Các phần tử RE cung cấp các mức năng lượng trung gian dồi dào và tồn tại lâu dài và các chuyển đổi nội tâm tố cần thiết cho sự phát xạ trên một loạt các dải sóng ánh sáng.

Có thể tạo ra ánh sáng từ tia cực tím sâu (UV) đến tia hồng ngoại trung bình bằng cách bơm các photon thông qua quá trình giảm tần số, đến tần số thấp hơn - và chuyển đổi hướng lên, để tăng năng lượng.Mặc dù chuyển đổi hướng lên mang lại những lợi thế bao gồm độ sâu thâm nhập tốt hơn và ít thiệt hại do ion hóa hơn, nhưng nói chung là khó hơn chuyển đổi hướng xuống.Kết hợp dịch chuyển xuống với chuyển đổi hướng lên có thể mở rộng phạm vi bước sóng phát xạ để có tiềm năng lớn nhất.

Vì việc sử dụng RE để chuyển đổi loại bỏ nhu cầu về các điều kiện khớp pha nghiêm ngặt hoặc mật độ bơm cao, các nhà nghiên cứu đã hỏi liệu có thể tạo ra một tia laser đa băng bằng cách pha tạp các phần tử RE vào một vi trọng lực Q siêu cao mà không làm suy giảm hệ số Q nội tại của nó hay không.

Các nhà nghiên cứu của HUST đã chứng minh đồng thời lớp vỏ CW tia cực tím, khả kiến ​​và cận hồng ngoại ở nhiệt độ phòng.Công trình hỗ trợ cảm biến siêu chính xác, ký ức quang học và điều tra các tương tác giữa khoang-vật chất-ánh sáng.Được phép của B. Jiang, et al., Doi 10.1117 / 1.AP.4.4.046003.

Các nhà nghiên cứu của ĐHBKHN đã chứng minh đồng thời hệ thống thu sóng liên tục tia cực tím, khả kiến ​​và cận hồng ngoại ở nhiệt độ phòng.Công trình hỗ trợ cảm biến siêu chính xác, ký ức quang học và điều tra các tương tác giữa khoang-vật chất-ánh sáng.Được phép của B. Jiang và cộng sự, doi 10.1117 / 1.AP.4.4.046003.

Nghiên cứu cho laser chuyển đổi bậc cao thường sử dụng một máy bơm laser xung trong môi trường đông lạnh, nhằm mục đích giảm thiệt hại nhiệt cho các vật liệu khuếch đại và các khoang cộng hưởng.

Trong cuộc thử nghiệm gần đây, nhóm HUST đã đạt được độ nghiêng chuyển đổi sóng liên tục (CW) UV và tím từ các nguyên tố RE ở nhiệt độ phòng.

Nhóm nghiên cứu đã pha tạp vi trọng lực với erbium và ytterbium và bơm nó bằng tia laser CW 975 nm.Tia laser thu được trải dài một dải bước sóng khoảng 1170 nm, bao phủ các dải UV, khả kiến ​​và cận hồng ngoại (NIR).Nhóm nghiên cứu ước tính rằng tất cả các ngưỡng lò sưởi đều ở mức dưới miliwatt.Các microlas thể hiện độ ổn định cường độ tốt trong hơn 190 phút, điều này làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng thực tế.