Fibras ativas dopadas com terra rara são cruciais em aplicações baseadas no espaço, como comunicação a laser espacial, radar a laser, e eliminação de resíduos de espaço. Contudo, o ambiente de radiação espacial pode levar a um aumento acentuado na perda óptica de fibras ativas dopadas com terras raras, e uma diminuição acentuada na eficiência da inclinação do laser de saída ou ganho de desempenho. Portanto, é muito importante melhorar a propriedade de resistência à radiação da fibra de sílica dopada com terras raras.

Recentemente, uma equipe de pesquisa do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências preparou um vidro de sílica dopado com Er (érbio) resistente à radiação e fibra óptica por co-dopagem com íons de germânio (Ge). eles também investigaram o mecanismo de resistência à radiação relacionado. Os resultados foram publicados em Optical Materials Express em 3 de junho e selecionado como escolha do Editor.

Nesse trabalho, os pesquisadores apresentaram brevemente o ambiente de radiação espacial dos requisitos de aplicação, e os desafios das fibras ativas no espaço.

Os pesquisadores prepararam fibras e vidros de sílica co-dopados com íons Ge, e os centros de cores induzidos por radiação foram identificados por absorção induzida e espectroscopia de ressonância paramagnética de elétrons. Em seguida, eles propuseram o processo de formação e conversão de centros de cor relacionados ao alumínio (Al) e Ge e o mecanismo de resistência à radiação de co-dopagem de Ge.

Os resultados dos experimentos on-line de radiação de raios-X mostram que o co-doping com Ge pode melhorar significativamente o desempenho de ganho do amplificador de fibra dopado com Er (EDFA) após a radiação.

Este trabalho fornece uma referência necessária para a otimização e projeto da composição de núcleo de fibra de sílica dopada com Er para endurecimento por radiação para futuras aplicações de EDFA no espaço.