Фототемнение - Photodarkening

Фотопотемнение - это оптический эффект, наблюдаемый при взаимодействии лазерного излучения с аморфными средами (стеклами) в оптических волокнах . До сих пор о таком создании центров окраски сообщалось только в стекловолокнах. Фотозатемнение ограничивает плотность возбуждений в волоконных лазерах и усилителях. Результаты экспериментов показывают, что работа в режиме насыщения помогает уменьшить фотопотемнение.

Определение

Можно было ожидать, что термин « фотопотемнение» будет относиться к любому процессу, когда какой-либо объект становится непрозрачным (темным) из-за освещения светом. Формально потемнение фотоэмульсии также можно рассматривать как фотопотемнение. Однако в недавних работах этот термин используется в значении обратимого создания поглощающих центров окраски в оптических волокнах. Можно ожидать, что эффект не специфичен для волокон; следовательно, определение должно охватывать широкий класс явлений, исключая, возможно, необратимое потемнение фотоэмульсий.

Согласно Энциклопедии лазерной физики и технологий, фотопотемнение - это эффект, при котором оптические потери в среде могут расти, когда среда облучается светом с определенными длинами волн. Мы также можем определить фотопотемнение как обратимое создание центров поглощения в оптических средах при освещении светом.

Скорость фотозатемнения

Время, обратное временной шкале, при которой происходит фотопотемнение, можно интерпретировать как скорость фотопотемнения.

Цветовые центры

Обычно фотопотемнение связывают с созданием центров окраски из-за резонансного взаимодействия электромагнитного поля с активной средой.

Возможные механизмы фотопотемнения

Явление, подобное фотопотемнению в волокнах, недавно наблюдалось в кусках керамики и кристаллов, легированных Yb . При высокой концентрации возбуждений происходит скачок поглощения , вызывая лавину широкополосной люминесценции . Увеличение абсорбции может быть обусловлено образованием центров окраски с помощью электронов в зоне проводимости , создано несколько соседних возбужденных ионов. (Энергии одного или двух возбуждений недостаточно, чтобы вытолкнуть электрон в зону проводимости ). Это объясняет, почему скорость потемнения сильно зависит от интенсивности возбуждающего луча (как в случае с оптическими волокнами, описанными выше). В экспериментах важны тепловые эффекты; поэтому только начальную стадию лавины можно интерпретировать как фотопотемнение, и такая интерпретация пока не подтверждена. Недавняя работа указала на роль загрязнения тулием . За счет лазерной накачки и поглощения сигнала , а также передачи энергии от иттербия ; Тулий способен излучать ультрафиолетовый свет, который, как известно, создает центры окраски в кварцевом стекле. Хотя фактический механизм фотопотемнения все еще неизвестен, недавно было сообщено о надежной установке для проверки свойств фотопотемнения различных типов волокон.

использованная литература