لیزرها را می توان از طریق چندین روش مختلف در داخل یک بستر نوری جذب کرد. الکترون‌های موجود در سطوح انرژی گسسته اتم‌هایی که محیط نوری را تشکیل می‌دهند، فوتون‌های تابشی را جذب می‌کنند و به سطوح انرژی نیمه‌پایدار و بالاتر رانده می‌شوند. سپس این اتم‌ها فلورسانس می‌کنند و تابش (فوتون) را از طریق گسیل خود به خود منتشر می‌کنند که الکترون‌ها به سطح انرژی پایین‌تری برمی‌گردند. فلورسانس ناخواسته باعث از دست دادن انرژی و تداخل در تشخیص سیگنال می شود که می تواند در کاربردهای اپتیک لیزری مضر باشد. فلورسانس اغلب تقریباً همسانگرد است و در همه جهات تابش می کند که اوضاع را بدتر می کند. فلورسانس معمولاً توسط ناخالصی های موجود در بستر مانند یون های خاکی کمیاب ایجاد می شود.
به عنوان مثال، سیلیس ذوب شده با درجه اشعه ماوراء بنفش گذرندگی بالایی را در طیف‌های UV و مرئی نشان می‌دهد، اما به دلیل جذب از ناخالصی‌های یون هیدروکسید (OH-) افت در انتقال در مرکز 1.4 میکرومتر، 2.2 میکرومتر و 2.7 میکرومتر را تجربه می‌کند. در همین حال سیلیس ذوب شده درجه IR حاوی مقدار کاهش یافته یون OH- است که منجر به انتقال بالاتر در سراسر طیف NIR می شود (شکل 1). اطلاعات بیشتر را می‌توانید در یادداشت برنامه کاربردی سیلیس ذوب شده با درجه مادون قرمز در مقابل UV بیابید.
شکل 1: داده های انتقال برای سیلیس ذوب شده درجه UV و IR برای نمونه ضخامت 5 میلی متر بدون بازتاب فرنل1
رسانه های نوری نیز ممکن است تابش را به شکل انرژی گرمایی یا گرما جذب کنند. هات‌اسپات‌ها گرمای بیش از حد موضعی هستند که در اثر ناهمگونی مواد یا آسیب‌های زیرسطحی ایجاد می‌شوند و باعث می‌شوند اپتیک‌ها با سرعت بیشتری تخریب شوند. قرار گرفتن در معرض تابش پرانرژی، مانند اشعه ماوراء بنفش یا اشعه ایکس، یک ماده را خورشیدی می کند، رنگ آن را تغییر می دهد و با تشکیل مراکز رنگی که نوارهای موج خاصی را جذب می کنند، جذب آن را افزایش می دهد. بنابراین، درک چگونگی و به چه طریقی انواع مختلف تابش، از جمله تابش لیزر، توسط انواع مختلف شیشه جذب می‌شوند تا آسیب را کاهش دهیم.
منبع :
- “Corning HPFS® 7979, 7980, 8655 Fused Silica.” Corning, February 2014.