Le fibre attive drogate con terre rare sono cruciali nelle applicazioni spaziali, come la comunicazione laser spaziale, radar laser, e smaltimento dei rifiuti spaziali. Però, l'ambiente delle radiazioni spaziali può portare a un forte aumento della perdita ottica di fibre attive drogate con terre rare, e una forte diminuzione dell'efficienza della pendenza del laser di uscita o delle prestazioni di guadagno. Perciò, è molto importante migliorare la proprietà di resistenza alle radiazioni della fibra di silice drogata con terre rare.

Recentemente, un gruppo di ricerca dell'Istituto di ottica e meccanica fine di Shanghai dell'Accademia cinese delle scienze ha preparato un vetro di silice drogato con Er (erbio) resistente alle radiazioni e una fibra ottica mediante co-drogaggio con ioni di germanio (Ge). hanno anche studiato il relativo meccanismo di resistenza alle radiazioni. I risultati sono stati pubblicati in Materiali ottici Express il 3 giugno e selezionato come Editor's pick.

In questo lavoro, i ricercatori hanno introdotto brevemente l'ambiente di radiazione spaziale dei requisiti dell'applicazione, e le sfide delle fibre attive nello spazio.

I ricercatori hanno preparato vetri e fibre di silice co-drogati con ioni Ge, e i centri di colore indotti dalla radiazione sono stati identificati mediante spettroscopia di assorbimento indotto e risonanza paramagnetica elettronica. Quindi hanno proposto il processo di formazione e conversione dei centri di colore relativi all'alluminio (Al) e al Ge e il meccanismo di resistenza alle radiazioni del co-drogaggio del Ge.

I risultati degli esperimenti di radiazione a raggi X online mostrano che il co-doping di Ge può migliorare significativamente le prestazioni di guadagno dell'amplificatore in fibra drogata con Er (EDFA) dopo la radiazione.

Questo lavoro fornisce un riferimento necessario per l'ottimizzazione e la progettazione della composizione del nucleo in fibra di silice drogata con Er indurente per radiazioni per future applicazioni EDFA nello spazio.