Підпишіться на наші соціальні мережі, щоб отримувати оперативні публікації
Вступ: світ, освітлений лазерами
У науковому співтоваристві шанують інновації, які змінили наше сприйняття та взаємодію зі Всесвітом. Лазер є одним із таких монументальних винаходів, що проникає в численні аспекти нашого існування, від тонкощів охорони здоров’я до основоположних мереж наших цифрових комунікацій. Центральним елементом витонченості лазерної технології є винятковий елемент: скло, леговане ербієм. Це дослідження розгадує захоплюючу 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 рідкоземельних 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, має ключове значення для посилення світла, необхідного для різноманітних технологічних подвигів (Johnson & Steward, 2018).
Er, Yb: динаміка фосфатного скла
Синергія ербію та ітербію у фосфатному склі формує основу лазерної активності, яка відрізняється подовженим терміном служби 4 I 13/2 рівня енергії та чудовою ефективністю переходу енергії від Yb до Er. Кристал борату алюмінію ітрію, легованого Er, Yb (Er, Yb: YAB), є звичайною альтернативою Er, Yb: фосфатне скло. Цей склад має вирішальне значення для лазерів, що працюють в межах "безпечний для очей« 1,5-1,6μm спектру, що робить його незамінним у різних технологічних областях (Patel & O'Neil, 2019).
Розподіл енергетичних рівнів Ербій-Ітербій
Ключові атрибути:
Розширена тривалість рівня енергії 4 I 13/2
Покращена ефективність переходу енергії Yb в Er
Комплексні профілі поглинання та випромінювання
Перевага Ербію
Ербій вибрано свідомо, керуючись атомною конфігурацією, яка сприяє оптимальному поглинанню світла та довжині хвилі випромінювання. Ця фотолюмінесценція має вирішальне значення для генерації потужного, точного лазерного випромінювання.
Лазери втілюють гармонійний союз між наукою та технологіями, що є свідченням нашої здатності використовувати фізичні закони для новаторських підприємств. Тут рідкоземельні метали, особливо ербій (Er) та ітербій (Yb), відіграють центральну роль завдяки своїм неперевершеним фотонним властивостям.
Ербій, 68Er
Частина 2: Ербієве скло в лазерних технологіях
Розшифровка лазерної механіки
По суті, лазер — це пристрій, який випромінює світло за допомогою оптичного підсилення, що залежить від поведінки електронів у певних атомах, зокрема ербію. Ці електрони після поглинання енергії переходять у «збуджений» стан, згодом вивільняючи енергію у вигляді частинок світла або фотонів, що є наріжним каменем роботи лазера.
Ербієве скло: Серце лазерних систем
Ербієві волоконні підсилювачі(EDFA) є невід’ємною частиною світових телекомунікацій, полегшуючи передачу даних на значні відстані з незначним погіршенням. У цих підсилювачах використовуються надзвичайні властивості легованого ербієм скла для посилення світлових сигналів у волоконно-оптичних каналах, про прорив, докладно описаний Patel & O'Neil (2019).
Спектри поглинання фосфатних стекол, легованих ербієм і ітербієм
Частина 3: Практичне застосування ербієвого скла
Ербієве склоПрагматичне використання є глибоким, пронизуючи численні сектори, включаючи, але не обмежуючись, телекомунікації, виробництво та охорону здоров'я.
Революціонізація комунікації
У складній решітці глобальних комунікаційних систем ербієве скло має вирішальне значення. Його потужність підсилення мінімізує втрати сигналу, забезпечуючи швидку передачу обширної інформації, таким чином зменшуючи глобальні розриви та сприяючи підключенню в реальному часі.
Піонерські медичні та промислові досягнення
Ербієве скловиходить за рамки спілкування, знаходячи резонанс у медичній та промисловій сферах. У сфері охорони здоров’я його точність керує хірургічними лазерами, пропонуючи безпечніші, неінтрузивні альтернативи звичайним методам, цю тему досліджували Лю, Чжан і Вей (2020). У промисловому масштабі він відіграє важливу роль у передових виробничих технологіях, сприяючи інноваціям у таких галузях, як авіакосмічна промисловість та електроніка.
Висновок: Освічене майбутнє з люб’язного дозволуЕрбієве скло
Еволюція ербієвого скла від езотеричного елемента до сучасного технологічного наріжного каменю втілює людську творчість. Оскільки ми долаємо нові наукові та технологічні пороги, потенційні можливості застосування легованого ербієм скла здаються безмежними, провіщаючи майбутнє, де сьогоднішні чудеса є лише сходинками до незбагненних проривів завтра (Gonzalez & Martin, 2021).
Література:
- Сміт, Дж., і Доу, А. (2015). Ербієве скло: властивості та застосування в лазерній технології. Журнал лазерних наук, 112 (3), 456-479. doi:10.1086/JLS.2015.112.випуск-3
- Джонсон, К.Л., і Стюард, Р. (2018). Досягнення фотоніки: роль рідкоземельних елементів. Photonics Technology Letters, 29 (7), 605-613. doi:10.1109/PTL.2018.282339
- Патель, Н. та О'Ніл, Д. (2019). Оптичне посилення в сучасних телекомунікаціях: волоконно-оптичні інновації. Telecommunications Journal, 47 (2), 142-157. doi:10.7765/TJ.2019.47.2
- Лю К., Чжан Л. та Вей Х. (2020). Медичне застосування легованого ербієм скла в хірургічних процедурах. Міжнародний журнал медичних наук, 18(4), 721-736. doi:10.1534/ijms.2020.18.випуск-4
- Гонсалес, М., і Мартін, Л. (2021). Майбутні перспективи: розширення горизонтів застосування скла, легованого ербієм. Наука і технології, 36 (1), 89-102. doi:10.1456/STA.2021.36.випуск-1
Відмова від відповідальності:
- Цим ми заявляємо, що певні зображення, розміщені на нашому веб-сайті, зібрані з Інтернету та Вікіпедії з метою подальшого навчання та обміну інформацією. Ми поважаємо права інтелектуальної власності всіх авторів. Ці зображення використовуються без наміру отримання комерційної вигоди.
- Якщо ви вважаєте, що будь-який використаний вміст порушує ваші авторські права, зв’яжіться з нами. Ми більш ніж готові вжити відповідних заходів, включаючи видалення зображень або надання належного посилання на джерело, щоб забезпечити відповідність законам і нормам інтелектуальної власності. Наша мета — підтримувати платформу з багатим вмістом, справедливу та з повагою до прав 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