Падпішыцеся на нашы сацыяльныя сеткі, каб атрымліваць аператыўныя паведамленні
Уводзіны: свет, асветлены лазерамі
У навуковай супольнасці шануюць інавацыі, якія змянілі наша ўспрыманне і ўзаемадзеянне з сусветам. Лазер з'яўляецца адным з такіх манументальных вынаходстваў, якія пранікаюць у шматлікія аспекты нашага існавання, ад тонкасцяў аховы здароўя да асноўных сетак нашых лічбавых камунікацый. Цэнтральнае месца ў складанасці лазернай тэхналогіі займае выключны элемент: эрбіевае шкло. Гэта даследаванне раскрывае захапляльную навуку, якая ляжыць у аснове эрбіевага шкла і яго шырокае прымяненне, якое фарміруе наш сучасны свет (Smith & Doe, 2015).
Частка 1: Асновы эрбіевага шкла
Разуменне эрбіевага шкла
Эрбій, член шэрагу рэдказямельных элементаў, знаходзіцца ў f-блоку перыядычнай сістэмы. Яго інтэграцыя ў шкляныя матрыцы надае выдатныя аптычныя характарыстыкі, ператвараючы звычайнае шкло ў грозны асяродак, здольны маніпуляваць святлом. Гэты варыянт шкла, які пазнаецца па характэрным ружовым адценні, з'яўляецца ключавым ва ўзмацненні святла, неабходным для розных тэхналагічных эксплуатацый (Johnson & Steward, 2018).
Er, Yb: Дынаміка фасфатнага шкла
Сінэргія эрбія і ітэрбія ў фасфатным шкле складае аснову лазернай актыўнасці, якая адрозніваецца падоўжаным тэрмінам службы энергіі 4 I 13/2 і найвышэйшай эфектыўнасцю пераходу энергіі ад Yb да Er. Крышталь Er, Yb, сумесна легіраваны баратам алюмінію ітрыю (Er, Yb: YAB), з'яўляецца звычайнай альтэрнатывай Er, Yb: фасфатнае шкло. Гэты склад мае вырашальнае значэнне для лазераў, якія працуюць у межах "бяспечны для вачэй« 1,5-1,6μm спектру, што робіць яго незаменным у розных тэхналагічных галінах (Patel & O'Neil, 2019).
Эрбій-ітэрбіевае размеркаванне энергетычных узроўняў
Асноўныя атрыбуты:
Павялічана працягласць узроўню энергіі 4 I 13/2
Палепшаная эфектыўнасць пераходу энергіі Yb да Er
Комплексныя профілі паглынання і выпраменьвання
Перавага эрбія
Выбар эрбія з'яўляецца наўмысным, абумоўленым атамнай канфігурацыяй, якая спрыяе аптымальнаму паглынанню святла і даўжыням хвалі выпраменьвання. Гэта фоталюмінесцэнцыя мае вырашальнае значэнне для генерацыі магутнага, дакладнага лазернага выпраменьвання.
Лазеры ўвасабляюць гарманічны шлюб паміж навукай і тэхналогіямі, сведчанне нашай здольнасці выкарыстоўваць фізічныя законы для наватарскіх прадпрыемстваў. Тут рэдказямельныя металы, асабліва эрбій (Er) і ітэрбій (Yb), адыгрываюць цэнтральную ролю дзякуючы іх беспрэцэдэнтным фатонным характарыстыкам.
Эрбій, 68Er
Частка 2: Эрбіевае шкло ў лазернай тэхналогіі
Расшыфроўка лазернай механікі
Па сутнасці, лазер - гэта апарат, які рухае святло праз аптычнае ўзмацненне, у залежнасці ад паводзін электронаў у пэўных атамах, у тым ліку эрбію. Гэтыя электроны пасля паглынання энергіі пераходзяць ва "ўзбуджаны" стан, пасля чаго вылучаюць энергію ў выглядзе часціц святла або фатонаў, краевугольнага каменя працы лазера.
Эрбіевае шкло: Сэрца лазерных сістэм
Валаконныя ўзмацняльнікі, легаваныя эрбіем(EDFA) з'яўляюцца неад'емнай часткай сусветных тэлекамунікацый, палягчаючы рэтрансляцыю даных на вялікія адлегласці з нязначным пагаршэннем. У гэтых узмацняльніках выкарыстоўваюцца незвычайныя ўласцівасці легаванага эрбіем шкла для ўзмацнення светлавых сігналаў у валаконна-аптычных трубах, прарыў, падрабязна апісаны Patel & O'Neil (2019).
Спектры паглынання фасфатных шклоў, легаваных эрбіем і ітэрбіем
Частка 3: Практычнае прымяненне эрбіевага шкла
Эрбіевае шклоПрагматычнае прымяненне вельмі шырокае, пранікаючы ў шматлікія сектары, уключаючы, але не абмяжоўваючыся імі, тэлекамунікацыі, вытворчасць і ахову здароўя.
Рэвалюцыянізуе камунікацыю
У складанай рашотцы глабальных сістэм сувязі эрбіевае шкло мае вырашальнае значэнне. Яго магутнасць узмацнення зводзіць да мінімуму страты сігналу, забяспечваючы хуткую перадачу шырокай інфармацыі, такім чынам памяншаючы глабальныя разрывы і спрыяючы падключэнню ў рэжыме рэальнага часу.
Наватарскія медыцынскія і прамысловыя дасягненні
Эрбіевае шкловыходзіць за рамкі зносін, знаходзячы рэзананс у медыцынскай і прамысловай галінах. У ахове здароўя яго дакладнасць накіроўвае хірургічныя лазеры, прапаноўваючы больш бяспечныя, неінтрузіўныя альтэрнатывы звычайным метадам, гэтую тэму даследавалі Лю, Чжан і Вэй (2020). У прамысловым плане гэта важнае значэнне для перадавых вытворчых тэхналогій, прасоўвання інавацый у такіх галінах, як аэракасмічная прамысловасць і электроніка.
Выснова: Асвечаная будучыня прадастаўленаЭрбіевае шкло
Эвалюцыя эрбіевага шкла ад эзатэрычнага элемента да сучаснага тэхналагічнага краевугольнага каменя ўвасабляе чалавечую творчасць. Па меры таго, як мы пераступаем новыя навуковыя і тэхналагічныя парогі, патэнцыйныя магчымасці прымянення эрбіевага шкла выглядаюць бязмежнымі, прадвесціць будучыню, дзе сённяшнія цуды з'яўляюцца толькі прыступкамі да неспасціжных прарываў заўтра (Gonzalez & Martin, 2021).
Спіс літаратуры:
- Сміт, Дж., і Доу, А. (2015). Эрбіевае шкло: уласцівасці і прымяненне ў лазернай тэхналогіі. Journal of Laser Sciences, 112 (3), 456-479. doi:10.1086/JLS.2015.112.выпуск-3
- Джонсан, КЛ, і Сцюард, Р. (2018). Дасягненні фатонікі: роля рэдказямельных элементаў. Photonics Technology Letters, 29 (7), 605-613. doi:10.1109/PTL.2018.282339
- Патэль, Н. і О'Ніл, Д. (2019). Аптычнае ўзмацненне ў сучасных тэлекамунікацыях: валаконна-аптычныя інавацыі. Telecommunications Journal, 47 (2), 142-157. doi:10.7765/TJ.2019.47.2
- Лю К., Чжан Л. і Вэй X. (2020). Медыцынскае прымяненне эрбіевага шкла ў хірургічных працэдурах. Міжнародны часопіс медыцынскіх навук, 18 (4), 721-736. doi:10.1534/ijms.2020.18.выпуск-4
- Гансалес, М., і Марцін, Л. (2021). Будучыя перспектывы: пашырэнне гарызонтаў прымянення шкла, легаванага эрбіем. Дасягненні навукі і тэхнікі, 36 (1), 89-102. doi:10.1456/STA.2021.36.выпуск-1
Адмова ад адказнасці:
- Гэтым мы заяўляем, што некаторыя выявы, паказаныя на нашым вэб-сайце, сабраны з Інтэрнэту і Вікіпедыі ў мэтах далейшага навучання і абмену інфармацыяй. Мы паважаем правы інтэлектуальнай уласнасці ўсіх арыгінальных стваральнікаў. Гэтыя выявы выкарыстоўваюцца без камерцыйнай выгады.
- Калі вы лічыце, што які-небудзь выкарыстаны кантэнт парушае вашыя аўтарскія правы, звяжыцеся з намі. Мы больш чым гатовыя прыняць адпаведныя меры, у тым ліку выдаленне малюнкаў або прадастаўленне належнага атрыбуцыі, каб забяспечыць захаванне законаў і правілаў аб інтэлектуальнай уласнасці. Наша мэта складаецца ў тым, каб падтрымліваць платформу з багатым кантэнтам, справядлівай і паважлівай да правоў інтэлектуальнай уласнасці іншых.
- Please reach out to us via the following contact method， email: sales@lumispot.cn. We commit to taking immediate action upon receipt of any notification and ensure 100% cooperation in resolving any such issues.
Час публікацыі: 25 кастрычніка 2023 г