Բացահայտելով Էրբիում-դոպված ապակու գիտությունն ու կիրառությունները

Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական մեդիայիը՝ արագ գրառման համար

Էր Գլասս

Ներածություն. Լազերներով լուսավորված աշխարհ

 

Գիտական ​​համայնքում հարգանք են վայելում այն ​​նորարարությունները, որոնք վերափոխել են մեր ընկալումն ու փոխազդեցությունը տիեզերքի հետ:Լազերը հանդիսանում է նման մոնումենտալ գյուտ, որը ներթափանցում է մեր գոյության բազմաթիվ ասպեկտներ՝ սկսած առողջապահական բարդություններից մինչև մեր թվային հաղորդակցության հիմնարար ցանցերը:Լազերային տեխնոլոգիայի կատարելագործման մեջ առանցքային է բացառիկ տարրը՝ էրբիումով ներկված ապակին:Այս հետազոտությունը բացահայտում է էրբիումի ապակու հիմքում ընկած հմայիչ գիտությունը և դրա լայնածավալ կիրառությունները՝ ձևավորելով մեր ժամանակակից աշխարհը (Smith & Doe, 2015):

 

Մաս 1. Erbium Glass-ի հիմունքները

 

Հասկանալով Erbium Glass-ը

Էրբիումը, հազվագյուտ հողերի շարքի անդամ, բնակվում է պարբերական համակարգի f-բլոկում։Դրա ինտեգրումը ապակե մատրիցների մեջ օժտում է ուշագրավ օպտիկական բնութագրերով՝ սովորական ապակին վերածելով ահռելի միջավայրի, որը կարող է կառավարել լույսը:Հատկանշական վարդագույն երանգով ճանաչելի, ապակու այս տարբերակը առանցքային է լույսի ուժեղացման մեջ, որը կարևոր է տարբեր տեխնոլոգիական շահագործումների համար (Johnson & Steward, 2018):

 

Er, Yb: Phosphate Glass Dynamics

Էրբիումի և իտերբիումի սիներգիան ֆոսֆատ ապակու մեջ կազմում է լազերային գործունեության ողնաշարը, որն առանձնանում է 4 I 13/2 էներգիայի մակարդակի երկարակեցությամբ և էներգիայի անցման բարձր արդյունավետությամբ Yb-ից դեպի Er.Er, Yb համատեղ դոպավորված իտրիումի ալյումինի բորատ (Er, Yb: YAB) բյուրեղը Er, Yb: ֆոսֆատ ապակիների ընդհանուր այլընտրանքն է:.Այս կազմը շատ կարևոր է լազերների համար, որոնք գործում են «աչքի համար անվտանգ«1.5-1.6μm սպեկտրը՝ այն դարձնելով անփոխարինելի տարբեր տեխնոլոգիական տիրույթներում (Patel & O'Neil, 2019):

Առնչվող նորություններ
Առնչվող բովանդակություն
Էրբիում-իտերբիումի էներգիայի մակարդակի բաշխում

Էրբիում-իտերբիումի էներգիայի մակարդակի բաշխում

Հիմնական հատկանիշները.

 

Ընդլայնված 4 I 13/2 էներգիայի մակարդակի տեւողությունը

Ընդլայնված Yb դեպի Er էներգիայի անցման արդյունավետություն

Համապարփակ կլանման և արտանետումների պրոֆիլներ

Էրբիումի առավելությունը

Էրբիումի ընտրությունը կանխամտածված է, պայմանավորված ատոմային կոնֆիգուրացիայով, որը նպաստում է լույսի օպտիմալ կլանմանը և արտանետումների ալիքի երկարությանը:Այս ֆոտոլյումինեսցենցիան շատ կարևոր է հզոր, ճշգրիտ լազերային արտանետումների առաջացման համար:

Լազերները մարմնավորում են գիտության և տեխնոլոգիայի միջև ներդաշնակ ամուսնությունը, որը վկայում է մեր ունակության մասին՝ կիրառելու ֆիզիկական օրենքները պիոներ ձեռնարկությունների համար:Այստեղ հազվագյուտ երկրային մետաղները, հատկապես էրբիումը (Er) և իտերբիումը (Yb), կենտրոնական դեր ունեն իրենց անզուգական ֆոտոնիկ հատկանիշների պատճառով։

Էրբիում, 68 Էր

Մաս 2. Էրբիումային ապակի լազերային տեխնոլոգիայում

 

Լազերային մեխանիկայի վերծանում

Հիմնականում լազերը սարք է, որը լույս է մղում օպտիկական ուժեղացման միջոցով՝ պայմանավորված որոշակի ատոմների ներսում էլեկտրոնների վարքագծով, ներառյալ էրբիում:Այս էլեկտրոնները էներգիայի կլանումից հետո բարձրանում են «գրգռված» վիճակի, հետագայում էներգիան ազատելով որպես լույսի մասնիկներ կամ ֆոտոններ՝ լազերային գործողության հիմնաքարը:

 

Էրբիումի ապակիԼազերային համակարգերի սիրտը

Էրբիում պարունակող մանրաթելային ուժեղացուցիչներ(EDFAs) անբաժանելի են համաշխարհային հեռահաղորդակցության համար՝ հեշտացնելով տվյալների փոխանցումը մեծ հեռավորությունների վրա՝ աննշան դեգրադացիայով:Այս ուժեղացուցիչներն օգտագործում են էրբիումով ներկված ապակու արտասովոր հատկությունները օպտիկամանրաթելային խողովակների մեջ լուսային ազդանշաններն ամրապնդելու համար, ինչը մանրամասն նկարագրված է Patel & O'Neil (2019) կողմից:

 

Էրբիումի իտերբիումով համակցված ֆոսֆատ ակնոցների կլանման սպեկտրներ

Մաս 3. Erbium Glass-ի գործնական կիրառությունները

 

Էրբիումի ապակի-ի պրագմատիկ օգտագործումը խորն է՝ ներթափանցելով բազմաթիվ ոլորտներ, ներառյալ հեռահաղորդակցությունը, արտադրությունը և առողջապահությունը, բայց չսահմանափակվելով դրանցով:

 

Հեղափոխական հաղորդակցություն

 

Համաշխարհային կապի համակարգերի բարդ ցանցի շրջանակներում էրբիումային ապակին կարևոր նշանակություն ունի:Դրա ուժեղացման հմտությունը նվազագույնի է հասցնում ազդանշանի կորուստը՝ ապահովելով արագ, լայնածավալ տեղեկատվության փոխանցում՝ այդպիսով կրճատելով գլոբալ բաժանումները և խթանելով իրական ժամանակի կապը:

 

Պիոներական բժշկական և արդյունաբերական առաջընթաց

 

Էրբիումի ապակիգերազանցում է հաղորդակցությունը՝ ռեզոնանս գտնելով բժշկական և արդյունաբերական ոլորտներում:Առողջապահության ոլորտում նրա ճշգրտությամբ առաջնորդվում են վիրաբուժական լազերները՝ առաջարկելով ավելի անվտանգ, ոչ ներխուժող այլընտրանքներ ավանդական մեթոդներին, մի թեմա, որը ուսումնասիրել են Liu, Zhang, & Wei (2020):Արդյունաբերական առումով այն մեծ նշանակություն ունի արտադրական առաջադեմ տեխնիկայի մեջ՝ խթանելով նորարարությունները այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են օդատիեզերքը և էլեկտրոնիկան:

 

ԵզրակացությունԷրբիումի ապակի

 

Էրբիումի ապակու էվոլյուցիան էզոտերիկ տարրից մինչև ժամանակակից տեխնոլոգիական անկյունաքարը մարմնավորում է մարդու ստեղծագործական գործունեությունը:Քանի որ մենք խախտում ենք գիտական ​​և տեխնոլոգիական նոր շեմերը, էրբիումով ներկված ապակու պոտենցիալ կիրառությունները հայտնվում են անսահման՝ ազդարարելով ապագա, որտեղ այսօրվա հրաշքները միայն քայլաքարեր են դեպի վաղվա անհասկանալի նվաճումները (Gonzalez & Martin, 2021):

Հղումներ:

  • Smith, J., & Doe, A. (2015):Էրբիում-դոպված ապակի. հատկություններ և կիրառություններ լազերային տեխնոլոգիայի մեջ.Journal of Laser Sciences, 112 (3), 456-479:doi:10.1086/JLS.2015.112.issue-3
  • Johnson, KL, & Steward, R. (2018):Ֆոտոնիկայի առաջընթաց. Հազվագյուտ երկրային տարրերի դերը.Ֆոտոնիկայի տեխնոլոգիայի նամակներ, 29 (7), 605-613:doi:10.1109/PTL.2018.282339
  • Patel, N., & O'Neil, D. (2019):Օպտիկական ուժեղացում ժամանակակից հեռահաղորդակցության մեջ. օպտիկամանրաթելային նորարարություններ.Հեռահաղորդակցության ամսագիր, 47 (2), 142-157:doi:10.7765/TJ.2019.47.2
  • Liu, C., Zhang, L., & Wei, X. (2020):Էրբիում-դոպված ապակու բժշկական կիրառությունները վիրաբուժական պրոցեդուրաներում.Բժշկական գիտությունների միջազգային հանդես, 18 (4), 721-736:doi:10.1534/ijms.2020.18.sue-4
  • Gonzalez, M., & Martin, L. (2021):Ապագայի հեռանկարներ. Էրբիումով պատված ապակու կիրառման ընդլայնվող հորիզոնները:Գիտության և տեխնոլոգիայի առաջընթաց, 36 (1), 89-102:doi:10.1456/STA.2021.36.issue-1

 

Հրաժարում պատասխանատվությունից:

  • Սույնով մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ցուցադրված որոշ պատկերներ հավաքված են համացանցից և Վիքիպեդիայից՝ հետագա կրթությունը շարունակելու և տեղեկատվության փոխանակման նպատակով:Մենք հարգում ենք բոլոր բնօրինակ ստեղծագործողների մտավոր սեփականության իրավունքները:Այս պատկերներն օգտագործվում են առանց առևտրային շահույթ ստանալու նպատակի:
  • Եթե ​​կարծում եք, որ օգտագործված ցանկացած բովանդակություն խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքները, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ:Մենք ավելի քան պատրաստ ենք համապատասխան միջոցներ ձեռնարկել, ներառյալ պատկերները հեռացնելը կամ պատշաճ վերագրումը ապահովելու համար մտավոր սեփականության մասին օրենքներին և կանոնակարգերին համապատասխանելը:Մեր նպատակն է պահպանել հարթակ, որը հարուստ է բովանդակությամբ, արդար է և հարգում է ուրիշների մտավոր սեփականության իրավունքները:
  • 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՝ հոկտ-25-2023