01
Haniaethol
Mae gwydr cwarts yn arddangos cyfluniadau strwythurol amrywiol o dan amodau tymheredd a phwysau amrywiol, ynghyd â dwyseddu cyfeintiol parhaol, sy'n effeithio'n sylweddol ar ei briodweddau optegol macrosgopig fel mynegai plygiannol. Fodd bynnag, mae mecanweithiau esblygiad microstrwythurol gwaelodol dwyseddu a achosir gan-cywasgu corfforol tymheredd uchel, pwysedd uchel (HPHT) a chyffro ffotodrydanol ysgrifennu uniongyrchol femtosecond (FLDW) yn parhau i fod yn anghyflawn. Mae dealltwriaeth ddyfnach o'r prosesau ailgyfuno rhwydwaith gwydr nad yw'n gytbwys o dan yr amodau eithafol hyn yn hanfodol ar gyfer dylunio a datblygu hyblyg ffibrau optegol aml-graidd newydd, sglodion integredig cwantwm, a dyfeisiau ymasiad optoelectroneg uwch.
02
Trosolwg
Mae'r astudiaeth hon yn cymharu'n systematig y trawsnewidiadau cyfnod adeileddol ac ymatebion optegol a achosir mewn gwydr cwarts gan driniaeth pwysedd uchel tymheredd uchel (HPHT), ysgrifennu uniongyrchol laser femtosecond (FLDW), a chyfuniad o'r ddau. Canfu'r astudiaeth, er y gall y ddau ddull gyflawni cynnydd llinellol mewn mynegai plygiannol a dwysáu macrosgopig, mae gwahaniaethau sylfaenol yn y llwybrau ad-drefnu microsgopig. Mae'r gwahaniaeth mwyaf hanfodol yn gorwedd yn y ffaith bod strwythur gwydr yn y rhanbarth arbelydredig laser yn esblygu i gyflwr rhith-tymheredd uchel nodweddiadol (1600–2000 K) o dan effeithiau ffotothermol eithafol, ynghyd â chynhyrchu diffygion ocsigen nad yw'n pontio (NBO) sy'n perthyn yn agos i'r ymyl{-rhannu SiO4 tetrahedra, sy'n achosi ymddygiad ffotothermol gwahanol sy'n achosi ymddygiad ffotothermol gwahanol. triniaeth gorfforol pwysedd uchel pur.
03
Dadansoddiad Ffigur a Thestun
Mae Ffigur 1 yn dangos nodweddion goddefgarwch pwysedd uchel o laser femtosecond-nanograting Math II a achosir mewn gwydr silica, gan gynnwys microsgopeg optegol trawsyrru (A–F, M–P) a microsgopeg polareiddio (G–L, Q–T). Gosodwyd pedwar graddiant tymheredd uchel a gwasgedd uchel o 673 K: y gwydr gwreiddiol, grŵp rheoli wedi'i anelio yn unig, a graddiannau o 1.4, 2.5, 3.7, a 4.9 GPa. Cymharwyd dwy broses: "laser yn gyntaf, yna pwysedd uchel" a "pwysedd uchel yn gyntaf, yna laser." Roedd yr egni pwls laser yn sefydlog ar 0.8 µJ. Mae'r signalau lliw yn y delweddau polareiddio yn cynrychioli siâp a dwyster birfringence y nanograting. Dengys y canlyniadau nad yw anelio syml ar 673 K yn niweidio'r gratio. Mae'r strwythur nanograting a birfringence yn cael eu cadw'n sefydlog pan fo'r pwysau yn Llai na neu'n hafal i 2.5 GPa. Mae Birefringence yn gwanhau'n sylweddol ar ôl cynyddu i 3.7 GPa, ac yn diflannu'n llwyr ar 4.9 GPa, sy'n dangos bod uwchlaw 3.7 GPa... Bydd y tymheredd a'r pwysedd uchel yn cwympo'r nanoborau y tu mewn i'r gratio ac yn dinistrio'r strwythur modiwleiddio dwysedd cyfnodol. Ar ben hynny, mae newid oedi cam y gratio yn gildroadwy o dan y ddau ddilyniant prosesu, sy'n cadarnhau bod gan y nanograting nodweddion pwysedd uchel y gellir eu dileu a'u hailgyflunio.
04
Crynodeb
Mae'r erthygl hon yn systematig yn datgelu'r tebygrwydd a'r gwahaniaethau rhwng -cywasgu corfforol pwysedd uchel ac ysgrifennu uniongyrchol laser femtosecond mewn gwydr cwarts trwchus. Er y gall y ddau gyflawni gwelliant parhaol i'r mynegai dwysáu a phlygiant, ar y lefel ficrosgopig, mae'r laser gwibgyswllt cynhyrfus electromagnetig yn gyrru esblygiad y rhwydwaith gwydr i gyflwr tymheredd rhithwir uchel yn lleol ac yn achosi diffygion crisialog microsgopig unigryw megis torri bond, NBO, ac ymyl-rhannu tetrahedronau, sy'n dibynnu ar uned rigid uchel, sy'n dibynnu ar brosesu uned rigid (RUgid). dadffurfiad. Mae'r darganfyddiad hwn nid yn unig yn egluro ffiniau dadffurfiad topolegol rhwydweithiau amorffaidd a achosir gan wahanol ddulliau chwistrellu ynni, ond mae hefyd yn darparu sylfaen ddamcaniaethol gadarn ar gyfer dylunio dyfeisiau ffotonig newydd a chydrannau cyfathrebu optegol yn y dyfodol trwy addasu strwythur lleol.
