01
Diplomdarbu rokasgrāmata
Kvarca stiklam ir dažādas strukturālās konfigurācijas dažādos temperatūras un spiediena apstākļos, ko papildina pastāvīga tilpuma blīvēšana, kas būtiski ietekmē tā makroskopiskās optiskās īpašības, piemēram, refrakcijas indeksu. Tomēr galvenie mikroskopiskās struktūras evolūcijas mehānismi, kas slēpjas aiz blīvēšanas, ko izraisa augsta -temperatūra un augsts{2}}spiediens (HPHT) fiziska saspiešana un femtosekundes lāzera tiešās rakstīšanas (FLDW) fotoelektriskā ierosme, vēl nav pilnībā noskaidroti. Padziļināta izpratne par šiem ne-līdzsvara stikla tīkla pārstrukturēšanas procesiem ekstremālos apstākļos ir ļoti svarīga jaunu daudzkodolu šķiedru, kvantu integrāciju un modernu optoelektronisku hibrīda ierīču elastīgai izstrādei un izstrādei.
02
pilns teksta pārskats
Šajā pētījumā sistemātiski tiek salīdzinātas strukturālās fāzes pārejas un optiskās reakcijas, ko izraisa augsta -temperatūras augsta spiediena (HPHT) apstrāde, femtosekundes lāzera tiešā rakstīšana (FLDW) un to kombinētie procesi kvarca stiklā. Rezultāti atklāj, ka, lai gan abas metodes nodrošina lineāru refrakcijas indeksa un makroskopiskās blīvuma palielināšanos, tās būtiski atšķiras mikroskopiskajos pārstrukturēšanas ceļos. Vissvarīgākā atšķirība slēpjas faktā, ka stikla struktūra lāzera -apstarotajā zonā attīstās līdz raksturīgai augstas virtuālās temperatūras (1600–2000 K) stāvoklim ekstremālos fototermiskos efektos, ko papildina ne-siltuma skābekļa (NBO) defektu rašanās, kas ir cieši saistīti ar malu-dalīgo SiO4 tetraedru. Tas izraisa fotoluminiscences (PL) uzvedību, kas ievērojami atšķiras no tās, kas tiek panākta ar vienkāršu augsta spiediena fizisko apstrādi.
03
Teksta un attēlu analīze
1. attēlā parādīts silīcija dioksīda stikla femtosekundes lāzera-inducēto II tipa nanorežģu augstspiediena tolerances raksturojums, tostarp pārraides optiskie mikrogrāfi (A-F, M-P) un polarizācijas mikrogrāfi (G-L, Q-T). Tika izveidots oriģinālais stikls, tikai atkausēta kontroles grupa un četri līmeņi ar 673 K augstas temperatūras un augsta spiediena gradientiem 1,4, 2,5, 3,7 un 4,9 GPa, un procesi tika salīdzināti divās grupās: "vispirms lāzers, augsts spiediens" un "augstspiediens vispirms, lāzers". Lāzera impulsa enerģija tika fiksēta pie 0,8 µJ. Polarizācijas attēla krāsu signāls atspoguļo nanorežģa formas divkāršās laušanas intensitāti. Rezultāti rāda, ka vienkārša 673 K atkausēšana nesabojā režģi, un nanorežģa struktūru un dubultlaušanu var stabili saglabāt, ja spiediens ir mazāks vai vienāds ar 2,5 GPa. Sasniedzot 3,7 GPa, divkāršā laušana ir ievērojami samazināta, un pie 4,9 GPa divkāršā laušana ir ievērojami samazināta. Abpusējas laušanas pilnīga izzušana norāda, ka tā ir augstāka par 3,7 GPa Augstā temperatūra un augsts spiediens sagrūs nano poras režģa iekšpusē, iznīcinās periodisko blīvuma modulācijas struktūru, un režģa fāzes aizkaves maiņa ir atgriezeniska abās apstrādes secībās, apstiprinot, ka nano režģim ir augstspiediena dzēšamas rekonstrukcijas raksturlielums.
2. attēlā parādīti silīcija stikla konfokālās mikroskopijas fotoluminiscences spektri, kas iegūti, izmantojot divu veidu ierosmes gaismu, attiecīgi 325 nm un 532 nm. Defektu luminiscences atšķirības tika salīdzinātas piecās paraugu grupās: oriģinālais stikls, tikai femtosekundes lāzera tiešā rakstīšana (FLDW), tikai augsta temperatūra un augsts spiediens (HPHT), augsts spiediens pirms lāzera un lāzers pirms augsta spiediena; Ar FLDW apstrādātajiem paraugiem bija gan 530 nm zaļās emisijas maksimums, gan 650 nm sarkanās emisijas maksimums. Zaļā gaisma radās no pašieslodzījuma eksitoniem, savukārt sarkanā gaisma atbilda izolētiem, nesaistītiem skābekļa defektiem. Tomēr visos ar HPHT apstrādātajos paraugos varēja novērot tikai zaļo luminiscenci un pilnīgu sarkanās gaismas maksimuma izzušanu, norādot, ka pastāv būtiska atšķirība starp defektu veidiem, ko izraisa femtosekundes lāzers un augsta spiediena modifikācija. Augstspiediena apstrāde veicina mijiedarbību starp nesaistītā skābekļa un stikla tīkliem, novēršot sarkanās gaismas signālu, kas atbilst izolētam, nesaistītam skābeklim.
3. attēlā tiek izmantota konfokālā Ramana spektroskopija, lai analizētu augstas temperatūras un augsta spiediena (HPHT), femtosekundes lāzera tiešās rakstīšanas (FLDW) un saliktā procesā modificēta silīcija stikla mikrotīkla struktūru. A attēlā parādīti pilni Ramana spektri četrām paraugu grupām: oriģinālais stikls, tikai lāzers, 4,9 GPa augsts spiediens un 4,9 GPa augsts spiediens pēc lāzera. Si-O-Si sešstūra gredzena lieces vibrācijas galvenais maksimums pie 440 cm⁻¹ ir kodola analīzes objekts; B attēlā parādīta HPHT parauga Ramana galvenā pīķa stāvokļa variācijas līkne ar spiedienu. Galvenā pīķa novirzās uz lielāku viļņu skaitu un sašaurinās joslas platums, palielinoties spiedienam, kas atbilst Si-O-Si saites leņķa samazinājumam un vienmērīgākam saites leņķa sadalījumam. Labā vertikālā ass tiek sinhroni kalibrēta ar atbilstošo virtuālo temperatūru; C attēlā ir salīdzināta oriģināla, 3,7 GPa un 4,9 GPa iepriekš presēta stikla galvenā pīķa nobīde un ekvivalentā virtuālā temperatūra pēc lāzera apstarošanas ar dažādām enerģijām. Lāzera apstarošana izraisa visu paraugu struktūru asimptotisku saplūšanu līdz vienmērīgai virtuālai temperatūrai 1600{18}}2000 K. Zema iepriekš presēta stikla galvenā maksimuma nobīde tiek piesātināta ar lāzera enerģiju, savukārt galvenā pīķa 4,9 GPa augsta blīvuma stikls novirzās uz zemāku viļņu skaitu, atklājot, ka lāzera spiediena tīkls var atslābināt blīvumu. Tas intuitīvi atspoguļo HPHT un FLDW modifikācijas ceļu diferenciālās regulēšanas likumus uz silīcija skābekļa saites leņķi un līdzvērtīgu virtuālo temperatūru.
04
kopsavilkums
Šajā rakstā ir sistemātiski atklātas līdzības un atšķirības starp augsta-spiediena fizisko saspiešanu un femtosekundes lāzera tiešo rakstīšanu blīvētā kvarca stiklā. Lai gan abos gadījumos var panākt pastāvīgu blīvēšanu un refrakcijas indeksa uzlabošanos, mikroskopiskā līmenī elektromagnētiskās ierosmes izraisītais ultraātrs lāzers unikāli virza stikla tīklu uz augstas virtuālās temperatūras stāvokli un lokāli izraisa unikālus mikroskopiskus kristalogrāfiskus defektus, piemēram, saites pārrāvumu, NBO un kopējo malu apstrādi augstajā presējošo elementu režīmā. (RUM) deformācija. Šis atklājums ne tikai precizē topoloģiskās deformācijas robežas amorfos tīklos ar dažādām enerģijas iesmidzināšanas metodēm, bet arī nodrošina stabilu teorētisko bāzi jaunu fotonisko ierīču un optisko sakaru komponentu projektēšanai, izmantojot vietējās struktūras pielāgošanu nākotnē.
