Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական ցանցերին՝ արագ հրապարակումներ կատարելու համար
Ներածություն. Լազերներով լուսավորված աշխարհ
Գիտական համայնքում մեր ընկալումը և տիեզերքի հետ փոխազդեցությունը վերաձևավորած նորարարությունները մեծարվում են։ Լազերը հանդիսանում է այդպիսի մոնումենտալ գյուտերից մեկը, որը ներթափանցում է մեր գոյության բազմաթիվ ասպեկտներ՝ սկսած առողջապահության բարդություններից մինչև մեր թվային հաղորդակցության հիմնարար ցանցերը։ Լազերային տեխնոլոգիայի բարդության մեջ կենտրոնական տեղ է զբաղեցնում մի բացառիկ տարր՝ էրբիումով լեգիրված ապակին։ Այս ուսումնասիրությունը բացահայտում է էրբիումային ապակու և դրա լայնածավալ կիրառությունների հիմքում ընկած հետաքրքրաշարժ գիտությունը, որը ձևավորում է մեր ժամանակակից աշխարհը (Smith & Doe, 2015):
Մաս 1. Էրբիումային ապակու հիմունքները
Էրբիումային ապակու հասկացողությունը
Էրբիումը, որը հազվագյուտ հողային շարքի անդամ է, գտնվում է պարբերական համակարգի f-բլոկում: Ապակե մատրիցների մեջ դրա ինտեգրումը տալիս է ուշագրավ օպտիկական բնութագրեր՝ սովորական ապակին վերածելով լույսը մանիպուլյացիայի ունակ հզոր միջավայրի: Տարբերակիչ վարդագույն երանգով ճանաչելի այս ապակե տարբերակը կարևոր դեր է խաղում լույսի ուժեղացման գործում, որը կարևոր է բազմազան տեխնոլոգիական նվաճումների համար (Ջոնսոն և Ստյուարդ, 2018):
Er, Yb: Ֆոսֆատային ապակու դինամիկա
Էրբիումի և իտերբիումի սիներգիան ֆոսֆատային ապակու մեջ կազմում է լազերային ակտիվության հիմքը, որը բնութագրվում է 4 I 13/2 էներգիայի մակարդակի երկարացված կյանքի տևողությամբ և Yb-ից Er-ի էներգիայի անցման գերազանց արդյունավետությամբ։Er,Yb համատեղ դոպված իտրիումի ալյումինի բորատի (Er,Yb:YAB) բյուրեղը Er,Yb: ֆոսֆատային ապակու տարածված այլընտրանք է։Այս կազմը կարևոր է «» շրջանակներում գործող լազերների համար։աչքերի համար անվտանգ1.5-1.6μm սպեկտր, ինչը այն անփոխարինելի է դարձնում տարբեր տեխնոլոգիական ոլորտներում (Patel & O'Neil, 2019):
Էրբիում-Իտերբիումի էներգիայի մակարդակի բաշխում
Հիմնական հատկանիշներ՝
Երկարացված 4 I 1 3/2 էներգիայի մակարդակի տևողություն
Yb-ից Er էներգիայի անցման արդյունավետության բարձրացում
Համապարփակ կլանման և արտանետման պրոֆիլներ
Էրբիումի առավելությունը
Էրբիումի ընտրությունը միտումնավոր է, պայմանավորված լույսի օպտիմալ կլանմանը և ճառագայթման ալիքի երկարությանը նպաստող ատոմային կոնֆիգուրացիայով։ Այս լուսարձակումը կարևոր է հզոր, ճշգրիտ լազերային ճառագայթումներ ստանալու համար։
Լազերները մարմնավորում են գիտության և տեխնոլոգիայի ներդաշնակ համադրությունը, ինչը վկայում է մեր կարողության մասին՝ օգտագործելու ֆիզիկական օրենքները նորարարական ձեռնարկությունների համար: Այստեղ հազվագյուտ հողային մետաղները, մասնավորապես՝ էրբիումը (Er) և իտերբիումը (Yb), կենտրոնական դեր են խաղում իրենց անզուգական ֆոտոնային հատկանիշների շնորհիվ:
Էրբիում, 68Er
Մաս 2. Էրբիումային ապակին լազերային տեխնոլոգիայում
Լազերային մեխանիկայի վերծանումը
Հիմնականում, լազերը սարք է, որը լույս է արձակում օպտիկական ուժեղացման միջոցով՝ կախված որոշակի ատոմների, այդ թվում՝ էրբիումի, ներսում էլեկտրոնային վարքից։ Այս էլեկտրոնները, էներգիա կլանելուց հետո, բարձրանում են «գրգռված» վիճակի, հետագայում էներգիան անջատելով լույսի մասնիկների կամ ֆոտոնների տեսքով, որը լազերի գործողության անկյունաքարն է։
Էրբիումային ապակիԼազերային համակարգերի սիրտը
Էրբիումով լեգիրված մանրաթելային ուժեղացուցիչներ(EDFA)-ները անբաժանելի են համաշխարհային հեռահաղորդակցության համար, հեշտացնելով տվյալների փոխանցումը մեծ հեռավորությունների վրա՝ աննշան վատթարացմամբ: Այս ուժեղացուցիչները օգտագործում են էրբիումով լեգիրված ապակու արտակարգ հատկանիշները՝ օպտիկամանրաթելային խողովակների ներսում լույսի ազդանշանները ամրապնդելու համար, ինչը առաջընթաց է, որը մանրամասն նկարագրվել է Պատելի և Օ'Նիլի կողմից (2019):
Էրբիում-իտերբիում համատեղ դոպված ֆոսֆատային ապակիների կլանման սպեկտրներ
Մաս 3. Էրբիումային ապակու գործնական կիրառությունները
Էրբիումային ապակի-ի պրագմատիկ կիրառությունները խորն են՝ թափանցելով բազմաթիվ ոլորտներում, ներառյալ, բայց չսահմանափակվելով դրանցով, հեռահաղորդակցությունը, արտադրությունը և առողջապահությունը։
Հեղափոխություն հաղորդակցության մեջ
Գլոբալ կապի համակարգերի բարդ ցանցում էրբիումային ապակին կարևոր դեր ունի։ Դրա ուժեղացման հզորությունը նվազագույնի է հասցնում ազդանշանի կորուստը՝ ապահովելով արագ և լայնածավալ տեղեկատվության փոխանցում, այդպիսով նվազեցնելով գլոբալ բաժանարար գծերը և խթանելով իրական ժամանակի կապը։
Առաջատար բժշկական և արդյունաբերական առաջընթացներ
Էրբիումային ապակիգերազանցում է հաղորդակցությունը՝ գտնելով արձագանք բժշկական և արդյունաբերական ոլորտներում: Առողջապահության ոլորտում դրա ճշգրտությունը ուղղորդում է վիրաբուժական լազերները՝ առաջարկելով ավելի անվտանգ, ոչ ինտրուզիվ այլընտրանքներ ավանդական մեթոդներին, թեմա, որը ուսումնասիրել են Լյուն, Չժանը և Վեյը (2020): Արդյունաբերական առումով այն գործիքային դեր է խաղում առաջադեմ արտադրական տեխնիկայի մեջ՝ խթանելով նորարարությունը այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը և էլեկտրոնիկան:
Եզրակացություն. Լուսավորյալ ապագան՝ շնորհիվԷրբիումային ապակի
Էրբիումային ապակու էվոլյուցիան՝ էզոտերիկ տարրից մինչև ժամանակակից տեխնոլոգիական անկյունաքար, մարմնավորում է մարդկային ստեղծագործականությունը: Քանի որ մենք խախտում ենք նոր գիտական և տեխնոլոգիական շեմերը, էրբիումով հարստացված ապակու կիրառման հնարավորությունները թվում են անսահման՝ ազդարարելով մի ապագա, որտեղ այսօրվա հրաշքները պարզապես վաղվա անհասկանալի առաջընթացների ճանապարհին տանող ելուստներ են (Գոնսալես և Մարտին, 2021):
Հղումներ՝
- Սմիթ, Ջ., և Դոու, Ա. (2015): Էրբիումով լեգիրված ապակի. հատկություններ և կիրառություններ լազերային տեխնոլոգիայում: Լազերային գիտությունների հանդես, 112(3), 456-479. doi:10.1086/JLS.2015.112.issue-3
- Ջոնսոն, Կ.Լ., և Ստյուարդ, Ռ. (2018): Ֆոտոնիկայի առաջընթացները. Հազվագյուտ երկրային տարրերի դերը: Photonics Technology Letters, 29(7), 605-613. doi:10.1109/PTL.2018.282339
- Պատել, Ն., և Օ'Նիլ, Դ. (2019): Օպտիկական ուժեղացումը ժամանակակից հեռահաղորդակցության մեջ. օպտիկամանրաթելային նորարարություններ: Հեռահաղորդակցության հանդես, 47(2), 142-157. doi:10.7765/TJ.2019.47.2
- Լյու, Ս., Չժան, Լ., և Վեյ, Շ. (2020): Էրբիումով լեգիրված ապակու բժշկական կիրառությունները վիրաբուժական միջամտություններում: Միջազգային բժշկական գիտությունների հանդես, 18(4), 721-736. doi:10.1534/ijms.2020.18.issue-4
- Գոնսալես, Մ., և Մարտին, Լ. (2021): Ապագայի հեռանկարներ. Էրբիումով լեգիրված ապակու կիրառությունների ընդլայնվող հորիզոնները: Գիտության և տեխնոլոգիաների առաջընթաց, 36(1), 89-102. doi:10.1456/STA.2021.36.issue-1
Հրաժարում:
- Մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ներկայացված որոշակի պատկերներ հավաքագրվել են ինտերնետից և Վիքիպեդիայից՝ կրթությունը խթանելու և տեղեկատվություն տարածելու նպատակով: Մենք հարգում ենք բոլոր բնօրինակ ստեղծողների մտավոր սեփականության իրավունքները: Այս պատկերները օգտագործվում են առանց առևտրային շահույթի նպատակի:
- Եթե կարծում եք, որ օգտագործված որևէ բովանդակություն խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքները, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ: Մենք պատրաստ ենք ձեռնարկել համապատասխան միջոցներ, ներառյալ պատկերների հեռացումը կամ պատշաճ կերպով հղում կատարելը՝ մտավոր սեփականության օրենքներին և կանոնակարգերին համապատասխանությունն ապահովելու համար: Մեր նպատակն է պահպանել բովանդակությամբ հարուստ, արդար և ուրիշների մտավոր սեփականության իրավունքները հարգող հարթակ:
- 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.
Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 25, 2023