01
Resum
El vidre de quars presenta configuracions estructurals diverses en condicions de temperatura i pressió variables, acompanyades d'una densificació volumètrica permanent, que afecta significativament les seves propietats òptiques macroscòpiques com l'índex de refracció. No obstant això, els mecanismes d'evolució microestructural subjacents de densificació induïts per la compressió física d'alta -temperatura, alta-pressió (HPHT) i l'excitació fotoelèctrica d'escriptura directa amb làser de femtosegons (FLDW) es mantenen incomplets. Una comprensió més profunda dels processos de recombinació de xarxes de vidre sense -equilibri en aquestes condicions extremes és crucial per al disseny flexible i el desenvolupament de noves fibres òptiques multi-nuclis, xips integrats quàntics i dispositius de fusió optoelectrònica avançats.
02
Visió general
Aquest estudi compara sistemàticament les transicions de fase estructurals i les respostes òptiques induïdes en el vidre de quars mitjançant el tractament d'alta-temperatura i alta-pressió (HPHT), l'escriptura directa amb làser de femtosegons (FLDW) i una combinació d'ambdós. L'estudi va trobar que, tot i que ambdós mètodes poden aconseguir un augment lineal de l'índex de refracció i la densificació macroscòpica, hi ha diferències fonamentals en les vies de reorganització microscòpica. La diferència més crucial rau en el fet que l'estructura de vidre de la regió-irradiada amb làser evoluciona cap a un estat característic d'alta temperatura virtual (1600–2000 K) sota efectes fototèrmics extrems, acompanyat de la generació de defectes d'oxigen no pont (NBO) estretament relacionats amb la{8}} tetraluminescència de la vora que indueix la fotohedra{8} PL (fotohedra{8}O4) comportament que és dràsticament diferent de l'induït pel tractament físic pur d'alta pressió{10}.
03
Anàlisi de figures i textos
La figura 1 mostra la caracterització d'alta -tolerància a la pressió d'un làser de femtosegon-nanograting tipus II induït en vidre de sílice, inclosa la microscòpia òptica de transmissió (A–F, M–P) i la microscòpia de polarització (G–L, Q–T). Es van establir quatre gradients d'alta-temperatura i alta-pressió de 673 K: el vidre original, un grup de control només recuit i gradients d'1,4, 2,5, 3,7 i 4,9 GPa. Es van comparar dos processos: "primer làser, després d'alta pressió" i "primer d'alta pressió, després làser". L'energia del pols làser es va fixar a 0, 8 µJ. Els senyals de color a les imatges de polarització representen la forma i la intensitat de la birrefringència del nanograting. Els resultats mostren que el recuit simple a 673 K no danya la reixa. L'estructura nanograting i la birrefringència es conserven de manera estable quan la pressió és inferior o igual a 2,5 GPa. La birrefringència es debilita significativament després d'augmentar a 3,7 GPa i desapareix completament a 4,9 GPa, cosa que indica que per sobre de 3,7 GPa... L'alta temperatura i la pressió col·lapsaran els nanopors dins de la reixa i destruiran l'estructura de modulació de la densitat periòdica. A més, el canvi de retard de fase de la xarxa és reversible sota les dues seqüències de processament, cosa que confirma que la nanogratificació té característiques esborrables i reconfigurables d'alta pressió.
04
Resum
Aquest article revela sistemàticament les similituds i les diferències entre la compressió física d'alta-pressió i l'escriptura directa amb làser de femtosegon en vidre de quars dens. Tot i que ambdós poden aconseguir una densificació permanent i una millora de l'índex de refracció, a nivell microscòpic, el làser ultraràpid-emocionat electromagnètic impulsa de manera única l'evolució de la xarxa de vidre a un estat de temperatura virtual elevada i indueix localment defectes cristal·logràfics microscòpics únics com la ruptura de l'enllaç, NBO i la-cantitat{3}}compartida de vores, que falten{4}en el processament{4}d'alta pressió. basant-se en la deformació en mode d'unitat rígida (RUM). Aquest descobriment no només aclareix els límits de la deformació topològica de les xarxes amorfes causada per diferents mètodes d'injecció d'energia, sinó que també proporciona una base teòrica sòlida per al disseny futur de nous dispositius fotònics i components de comunicació òptica mitjançant la personalització de l'estructura local.
