重金属玻璃帮助光传得更远

联接世界的光纤网络是现代生活必不可少的组成部分。为满足网络带宽拓展的需求， 科学家们正在设法改善光学放大器的性能，以加强远距离传输线中的光学信号。

目前光学放大器的研究焦点是在光纤中掺杂稀土元素。这些元素， 例如铒和镱， 在被激光激发下能放大光学信号。为了使放大器能够在不同的通讯波段工作， 许多不同的元素组合已被尝试过。 但是在那些稀土离子中获取高效的信号放大是富有挑战性的， 这需要先进的材料和制造工艺。为了能有商用价值， 这种光纤玻璃必须是稳定和低损耗的， 只需极少能量便可进行信号放大。

一种由中国大连工业大学和香港城市大学的一个联合研究小组研制的实验性玻璃可能解决了某些制造工艺上的问题。研究者们把重金属及碱土金属元素， 譬如铅，铋，镓， 锂，钾，钡， 混合进一种掺杂了稀土三价钐离子的氧化玻璃中。在各类氧化玻璃中， 这种材料的最大声子能量几乎是最低的，这能引发多通道荧光发射以及钐离子的量子效率的明显增强。

在实验室的测试中， 这种钐玻璃所释放出的各类能量中有一种波长为1185纳米的红外线 – 恰好处与光纤通讯频段。这项成果已被报道在美国物理联合会(AIP)出版的应用物理杂志上。 此成果表明在光纤网络和激光领域中往重金属镓酸盐玻璃中加钐元素的方法是值得探索的。

EurekAlert!