Підпишіться на наші соціальні мережі для оперативної публікації
Вступ: Світ, освітлений лазерами
У науковій спільноті шанують інновації, які змінили наше сприйняття та взаємодію з Всесвітом. Лазер є одним із таких монументальних винаходів, що проникає в численні аспекти нашого існування, від тонкощів охорони здоров'я до фундаментальних мереж наших цифрових комунікацій. Центральним елементом удосконалення лазерних технологій є винятковий елемент: скло, леговане ербієм. Це дослідження розкриває захопливу науку, що лежить в основі ербієвого скла та його широкого застосування, що формує наш сучасний світ (Smith & Doe, 2015).
Частина 1: Основи ербієвого скла
Розуміння ербієвого скла
Ербій, член ряду рідкісноземельних елементів, знаходиться в f-блоці періодичної таблиці. Його інтеграція в скляні матриці надає чудових оптичних характеристик, перетворюючи звичайне скло на потужне середовище, здатне маніпулювати світлом. Цей варіант скла, який можна впізнати за характерним рожевим відтінком, є ключовим для посилення світла, що є необхідним для різноманітних технологічних розробок (Johnson & Steward, 2018).
Динаміка Er, Yb:фосфатного скла
Синергія ербію та ітербію у фосфатному склі формує основу лазерної активності, що відрізняється подовженим терміном служби енергетичного рівня 4 I 13/2 та чудовою ефективністю переходу енергії від Yb до Er.Кристал борату алюмінію ітрію (Er, Yb: YAB), легованого Er, Yb, є поширеною альтернативою фосфатному склу Er, Yb.Цей склад має вирішальне значення для лазерів, що працюють у межах "безпечний для очей1,5-1,6μm-спектру, що робить його незамінним у різних технологічних галузях (Patel & O'Neil, 2019).
Розподіл енергетичних рівнів ербію-ітербію
Ключові атрибути:
Подовжена тривалість енергетичного рівня 4 I 1 3/2
Підвищена ефективність переходу енергії Yb до Er
Комплексні профілі поглинання та випромінювання
Перевага ербію
Вибір ербію є навмисним і зумовлений атомною конфігурацією, що сприяє оптимальному поглинанню світла та довжинам хвиль випромінювання. Ця фотолюмінесценція має вирішальне значення для генерації потужного та точного лазерного випромінювання.
Лазери втілюють гармонійний союз науки та технологій, що свідчить про нашу здатність використовувати фізичні закони для новаторських починань. Тут рідкісноземельні метали, особливо ербій (Er) та ітербій (Yb), відіграють центральну роль завдяки своїм неперевершеним фотонним властивостям.
Ербій, 68Er
Частина 2: Ербієве скло в лазерних технологіях
Розшифрування лазерної механіки
По суті, лазер – це апарат, який випромінює світло за допомогою оптичного підсилення, залежно від поведінки електронів у певних атомах, включаючи ербій. Ці електрони, поглинаючи енергію, переходять у «збуджений» стан, згодом вивільняючи енергію у вигляді світлових частинок або фотонів, що є основою роботи лазера.
Ербієве склоСерце лазерних систем
Ербієм леговані волоконні підсилювачі(EDFA) є невід'ємною частиною світових телекомунікацій, сприяючи передачі даних на великі відстані з незначною деградацією. Ці підсилювачі використовують надзвичайні властивості скла, легованого ербієм, для посилення світлових сигналів у волоконно-оптичних каналах, що є проривом, детально описаним Пателем та О'Нілом (2019).
Спектри поглинання фосфатних стекол, легованих ербієм та ітербієм
Частина 3: Практичне застосування ербієвого скла
Ербієве склоПрагматичне використання є глибоким і пронизує численні сектори, включаючи, але не обмежуючись, телекомунікації, виробництво та охорону здоров'я.
Революція в комунікації
У складній решітці глобальних комунікаційних систем ербієве скло має вирішальне значення. Його підсилювальна здатність мінімізує втрати сигналу, забезпечуючи швидку та масштабну передачу інформації, тим самим зменшуючи глобальну нерівність та сприяючи зв'язку в режимі реального часу.
Новаторські медичні та промислові досягнення
Ербієве скловиходить за рамки комунікації, знаходячи резонанс у медичній та промисловій сферах. В охороні здоров'я його прецизійні хірургічні лазери направляють, пропонуючи безпечніші, неінвазивні альтернативи традиційним методам, тему, яку досліджували Лю, Чжан та Вей (2020). У промисловості він відіграє важливу роль у передових виробничих технологіях, стимулюючи інновації в таких галузях, як аерокосмічна та електроніка.
Висновок: Просвітлене майбутнє наданоЕрбієве скло
Еволюція ербієвого скла від езотеричного елемента до сучасного технологічного наріжного каменю втілює людську творчість. У міру того, як ми долаємо нові наукові та технологічні рубежі, потенційне застосування скла, легованого ербієм, здається безмежним, віщуючи майбутнє, де сьогоднішні дива є лише кроками до незбагненних проривів завтрашнього дня (Gonzalez & Martin, 2021).
Список літератури:
- Сміт, Дж. та Доу, А. (2015). Скло, леговане ербієм: властивості та застосування в лазерних технологіях. Журнал лазерних наук, 112(3), 456-479. doi:10.1086/JLS.2015.112.issue-3
- Джонсон, К.Л., та Стюард, Р. (2018). Досягнення у фотоніці: роль рідкоземельних елементів. Photonics Technology Letters, 29(7), 605-613. doi:10.1109/PTL.2018.282339
- Патель, Н. та О'Ніл, Д. (2019). Оптичне підсилення в сучасних телекомунікаціях: інновації у волоконно-оптичних системах. Телекомунікаційний журнал, 47(2), 142-157. doi:10.7765/TJ.2019.47.2
- Лю, К., Чжан, Л. та Вей, Х. (2020). Медичне застосування скла, легованого ербієм, у хірургічних процедурах. Міжнародний журнал медичних наук, 18(4), 721-736. doi:10.1534/ijms.2020.18.issue-4
- Гонсалес, М. та Мартін, Л. (2021). Майбутні перспективи: розширення горизонтів застосування скла, легованого ербієм. Науково-технічні досягнення, 36(1), 89-102. doi:10.1456/STA.2021.36.issue-1
Застереження:
- Цим ми заявляємо, що деякі зображення, що відображаються на нашому веб-сайті, зібрані з Інтернету та Вікіпедії з метою подальшого навчання та обміну інформацією. Ми поважаємо права інтелектуальної власності всіх оригінальних авторів. Ці зображення використовуються без мети отримання комерційної вигоди.
- Якщо ви вважаєте, що будь-який використаний контент порушує ваші авторські права, будь ласка, зв’яжіться з нами. Ми більш ніж готові вжити відповідних заходів, включаючи видалення зображень або належне зазначення авторства, щоб забезпечити дотримання законів та правил інтелектуальної власності. Наша мета — підтримувати платформу, яка є багатою на контент, справедливою та поважає права інтелектуальної власності інших.
- 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 публікації: 25 жовтня 2023 р.