01
추상적인
석영 유리는 굴절률과 같은 거시적 광학 특성에 큰 영향을 미치는 영구 체적 조밀화와 함께 다양한 온도 및 압력 조건에서 다양한 구조적 구성을 나타냅니다. 그러나 고온, 고압(HPHT) 물리적 압축 및 FLDW(펨토초 레이저 직접 쓰기) 광전 여기에 의해 유발된 치밀화의 기본 미세 구조 진화 메커니즘은 아직 불완전하게 이해되어 있습니다. 이러한 극한 조건에서 비평형 유리 네트워크 재결합 프로세스에 대한 더 깊은 이해는 새로운 멀티-코어 광섬유, 양자 통합 칩 및 고급 광전자 융합 장치의 유연한 설계 및 개발에 매우 중요합니다.
02
개요
이 연구에서는 고온-고압-처리(HPHT), 펨토초 레이저 직접 기록(FLDW) 및 이 두 가지의 조합에 의해 석영 유리에 유도된 구조적 상전이와 광학 반응을 체계적으로 비교합니다. 연구에서는 두 방법 모두 굴절률과 거시적 치밀화의 선형 증가를 달성할 수 있지만 미세한 재구성 경로에는 근본적인 차이가 있음을 발견했습니다. 가장 중요한 차이점은 레이저- 조사 영역의 유리 구조가 극도의 광열 효과 하에서 특유의 높은 가상 온도(1600~2000K) 상태로 진화하고, SiO4 사면체를 공유하는 모서리-와 밀접하게 관련된 비-브리징 산소(NBO) 결함이 생성되어 순수 유리 구조에 의해 유도된 것과 크게 다른 광발광(PL) 동작을 유도한다는 사실에 있습니다. 고압-압력 물리 치료.
03
그림 및 텍스트 분석
그림 1은 투과 광학 현미경(A–F, M–P) 및 편광 현미경(G–L, Q–T)을 포함하여 실리카 유리의 펨토초 레이저- 유도 유형 II 나노그레이팅의 높은-압력 허용 특성을 보여줍니다. 673K의 4가지 고온-온도 및 고압{5}}구배가 설정되었습니다. 즉, 원래 유리, 어닐링된 대조군, 1.4, 2.5, 3.7 및 4.9GPa의 구배가 설정되었습니다. 두 가지 프로세스가 비교되었습니다: "먼저 레이저, 그 다음 고압" 및 "먼저 고압, 그 다음 레이저". 레이저 펄스 에너지는 0.8μJ로 고정되었습니다. 편광 이미지의 색상 신호는 나노 격자의 모양과 복굴절 강도를 나타냅니다. 결과는 673K에서의 단순 어닐링이 격자를 손상시키지 않음을 보여줍니다. 압력이 2.5GPa 이하일 때 나노그레이팅 구조와 복굴절이 안정적으로 유지됩니다. 복굴절은 3.7GPa로 증가한 후 크게 약화되고 4.9GPa에서는 완전히 사라집니다. 이는 3.7GPa 이상에서는... 높은 온도와 압력은 격자 내부의 나노기공을 붕괴시키고 주기적인 밀도 변조 구조를 파괴합니다. 더욱이, 격자의 위상 지연 변화는 두 가지 처리 시퀀스에서 가역적이며, 이는 나노 격자가 고압 삭제 및 재구성이 가능한 특성을 갖고 있음을 확인시켜 줍니다.
04
요약
이 기사에서는 고압의 물리적 압축과{0}}고밀도 석영 유리에 펨토초 레이저 직접 쓰기 간의 유사점과 차이점을 체계적으로 보여줍니다. 둘 다 영구적인 치밀화 및 굴절률 개선을 달성할 수 있지만, 현미경 수준에서 전자기-여기 초고속 레이저는 유리 네트워크를 높은 가상 온도 상태로 독특하게 구동하고 결합 파손, NBO 및 모서리 공유 사면체와 같은 고유한 미세한 결정학적 결함을 국부적으로 유도합니다. 이는 RUM(강체 단위 모드) 변형에 의존하는 고압 처리에서 누락되는-것입니다. 이번 발견은 다양한 에너지 주입 방법으로 인해 발생하는 비정질 네트워크의 위상적 변형의 경계를 명확히 할 뿐만 아니라 로컬 구조 맞춤화를 통해 새로운 광소자 및 광통신 구성 요소의 향후 설계를 위한 견고한 이론적 기반을 제공합니다.
