Fotodarkování - Photodarkening

Fotodarkování je optický efekt pozorováno při interakci laserového záření s amorfním prostředím (brýlemi) v optická vlákna Dosud bylo takové vytváření barevných center hlášeno pouze u skleněných vláken.[1][2] Fotodarkování omezuje hustotu excitací v vláknové lasery a zesilovače. Experimentální výsledky naznačují, že provoz v nasyceném režimu pomáhá snížit fotodarkování.[3]

Definice

Dalo by se očekávat, že termín fotodarkování označovat jakýkoli proces, kdy se jakýkoli objekt stane neprůhledným (tmavým) v důsledku osvětlení světlem. Formálně lze ztmavnutí fotoemulze také považovat za fotodarkování. Nedávné práce však používají tento termín, což znamená reverzibilní vytváření absorpčních barevných center v optických vláknech. Lze očekávat, že účinek není specifický pro vlákna; definice by proto měla pokrývat širokou třídu jevů, s vyloučením možná nevratného ztmavnutí fotografických emulzí.[Citace je zapotřebí ]

Podle encyklopedie laserové fyziky a technologie,[4] fotodarkování je účinek, že optické ztráty v médiu mohou růst, když je médium ozářeno světlem o určitých vlnových délkách. Můžeme také definovat fotodarkování jako reverzibilní tvorbu absorpčních center v optickém médiu při osvětlení světlem.

Míra fotodarkování

Inverzi časové osy, ve které dochází k fotodarkingu, lze interpretovat jako rychlost fotodarkování [2]

Barevné středy

Fotodarkování se obvykle připisuje vytvoření barevná centra v důsledku rezonanční interakce elektromagnetického pole s aktivním médiem [5]

Možné mechanismy fotodarkování

Tento jev, podobný fotodarkování vláken, byl nedávno pozorován u kusů keramiky dopované Yb a krystaly. Při vysoké koncentraci buzení, vstřebávání vyskočí a způsobí lavina širokopásmového připojení světélkování.[6]Zvýšení absorpce může být způsobeno tvorbou barevná centra podle elektrony v vodivé pásmo, vytvořený několika sousedními vzrušenými ionty. (Energie jednoho nebo dvou vzrušení není dostatečná k tomu, aby vyskočila elektron do vodivé pásmo ). To vysvětluje, proč je rychlost ztmavení silnou funkcí intenzity budicího paprsku (jako v případě výše popsaných optických vláken). V experimentech[6] termální účinky jsou důležité; proto pouze počáteční fáze lavina lze interpretovat jako fotodarkování a taková interpretace ještě není potvrzena. Nedávná práce[7] poukázal na roli thulium kontaminace. Přes laser čerpadlo a signál vstřebávání a přenos energie z yterbium; thulium je schopen emitovat UV světlo, o kterém je známo, že vytváří barevná centra ve křemičitém skle. I když skutečný mechanismus fotodarkingu není dosud znám, bylo nedávno hlášeno spolehlivé nastavení pro testování fotodarkovacích vlastností různých typů vláken.[8]

Reference

  1. ^ J. Koponen; M. Söderlund; H. J. Hoffman; D. Kliner; J. Koplow; J.L. Archambault; L. Reekie; P.St.J. Russell; D. Payne (2007). "Měření fotodarkováním ve velkoplošných vláknech oblasti". Sborník SPIE. 6553 (5): 783–9. Bibcode:2007SPIE.6453E..40K. doi:10.1117/12.712545.[mrtvý odkaz ]
  2. ^ A b L. Dong; J. L. Archambault; L. Reekie; P. St. J. Russell; D. N. Payne (1995). „Fotoindukovaná změna absorpce v germanosilikátových předliscích: důkaz pro model fotocitlivosti v barevném středu“. Aplikovaná optika. 34 (18): 3436–40. Bibcode:1995ApOpt..34,3436D. doi:10,1364 / AO.34.003436. PMID  21052157.
  3. ^ N. Li; S. Yoo; X. Yu; D. Jain; J. K. Sahu (2014)„Odpisy výkonu čerpadla fotodarkováním v ytterbiem dopovaných vláknech a zesilovačích“, IEEE Photonics Technology Letters, Sv. 26, číslo 2, str. 115-118
  4. ^ „Encyclopedia of Laser Physics and Technology - photodarkening, photochromic damage, photo-vyvolaná ztráta, ultrafialové, sledování šedé, barevná centra“.
  5. ^ L.C. Courrol; I.M. Ranieri; W.B. Izilda; S.L. Baldochi; RE. Ricardo; A.Z. de Freitas; L. Gomes; N.D.J. Vieira (2007). "Studie barevných center produkovaných v thuliem dopovaných YLF krystalech ozářených elektronovým paprskem a femtosekundovými laserovými pulsy". Optická komunikace. 270 (2): 340–342. Bibcode:2007OptCo.270..340C. doi:10.1016 / j.optcom.2006.09.071.
  6. ^ A b J.-F.Bisson; Kouznetsov, Dmitrii; Ueda, Ken-Ichi; Fredrich-Thornton, Susanne T .; Petermann, Klaus; Huber, Guenter; et al. (2007). "Přepínání emisivity a fotovodivosti ve vysoce dotované keramice Yb3 +: Y2O3 a Lu2O3". Aplikovaná fyzikální písmena. 90 (20): 066101. Bibcode:2007ApPhL..90t1901B. doi:10.1063/1.2739318.
  7. ^ R. Peretti; DOPOLEDNE. Jurdyc; B. Jacquier; Cédric Gonnet; Alain Pastouret; Ekaterina Burov; Olivier Cavani (2010). „Jak mohou stopy thulia vysvětlit fotodarkování ve vláknech dopovaných Yb?“. Optika Express. 18 (19): 20455–20460. Bibcode:2010Oexpr..1820455P. doi:10.1364 / OE.18.020455. PMID  20940938.
  8. ^ S. Taccheo; H. Gebavi; D. Tregoat; T. Robin; B. Cadier; D. Milanese; L. Leick (2012). „Fotodarkování: míra, charakterizace a hodnota zásluh“ (PDF). SPIE Newsroom. doi:10.1117/2.1201209.004387.