Nanomateryèl 2D nan aplikasyon jaden pwoteksyon lazè

Pou reyalize pwoteksyon similtane kont tou de vag enpulsyonèl ak kontinyèl (CW) oswa quasi-CWPwoteksyon lazè, efò rechèch enpòtan yo te konsakre nan materyèl yo ak pwosesis dènye modèl limitasyon optik (OL) nan yon tantativ pou reyalize kèk mezi pwoteksyon kont reyon lazè sa yo nan deseni ki sot pase yo. Nanomateryèl ki genyen de dimansyon (2D) ak yon anpil nan pwopriyete inik, ki gen ladan grafèn, dichalcogenides metal tranzisyon, fosfò nwa ak lòt moun, te eksite enterè nan rechèch vaste nan anpil chèchè. Nan papye revizyon sa a, nou dekri sistematik mekanis OL yo ak reyalizasyon ki sot pase yo nan nanomateryèl 2D ak dérivés òganik / polymère yo pou pwoteksyon lazè. Nan yon efò pou kenbe avantaj ki genyen nan nanomateryèl 2D, yon moun ka pa sèlman prezante molekil fonksyonèl oswa polymère yo melanje ak yo pou fòme yon sistèm konplèks materyèl milti-faz, men tou, entegre nanosheets yo idrosolubl 2D kovalan fonksyonalize ak materyèl òganik / polymère nan yon lame polymère pou fòme materyèl konpoze lame-envite ki espere amelyore pèfòmans OL tout sistèm lan. An jeneral, yon sistèm nanomateryèl konplèks milti-konpozan optimisé amelyore anpil pèfòmans ak aplikasyon aparèy OL yo. Anplis de sa, syans fondamantal nan pwopriyete fotofizik ak fotonik nan nanomateryèl 2D ak dérivés yo nan divès kalite lame solid gen siyifikasyon pou modifye nanomateryèl yo nan yon nivo molekilè.

Anplis de sa yo te lajman itilize nan jaden sivil, lazè yo te devlope tou nan divès kalite zam lazè. Avèk karakteristik yo nan gwo vitès, frape repete, touye sib egzat, degre kontwole domaj, rezistans nan entèferans elektwomayetik, ak depans operasyon ekonomik yo, yo pral jwe yon wòl enpòtan nan lagè nan lavni, kont-teworis, ak Li gen inik ak enpòtan estratejik. ak valè taktik nan sekirite ak sekou. Lwès peyi devlope yo ki te dirije pa Etazini, pandan y ap atache gwo enpòtans pou rechèch ak devlopman zam lazè avanse, yo tou kouray pwomouvwa rechèch pwoteksyon lazè, gade pou pi devan pou tout gwo valè militè/sivil platfòm optoelectronic chay, ekipman militè ak pèsonèl pou pwoteksyon lazè efikas. Pandan de deseni ki sot pase yo, moun yo te fè efò san rete pou jwenn materyèl fonksyonèl ki ka efektivman pwoteje lazè, tankou fullerenes, nanotub kabòn (CNT), grafèn, porfirin, ftalosyanin, naftalosyanin, konplèks metal melanje, sispansyon nwa kabòn, metal / metal. oksid nanopartikul / nanofil, nanopartikul semi-conducteurs / nanofil, polymère ak konpoze yo, òganik / inòganik materyèl konpoze ak lòt materyèl optik ki pa lineyè yo ap prepare piti piti.

Nan dènye ane yo, materyèl fonksyonèl ki genyen de dimansyon (grafèn, nitrure bor egzagonal, alogenur metal tranzisyon, nitrur kabòn grafitize, oksid metal kouch, elatriye), polymère ki genyen de dimansyon, kad metal-òganik, perovskit, fosfò nwa (fosfò nwa, BP), elatriye (Figi 1) ak dérivés yo yo te itilize nan tranzistò efè jaden, modulateur optik, mòd-fèmen ak Q-chanje lazè, limitasyon optik, enfòmasyon ak depo enèji, Jaden tankou aparèy frekans radyo ak detèktè chimik yo te montre. de pli zan pli enpòtan potansyèl aplikasyon valè. Nan 2014, swasant-kat syantis materyèl ki soti nan tout mond lan ansanm te ekri "Devlopman Roadmap pou Graphene ak lòt materyèl de dimansyon", ki te bay devlopman nan lavni nan materyèl ki genyen de dimansyon montre wout la. Sepandan, materyèl sa yo ki genyen de dimansyon yo pa idrosolubl nan nenpòt Solvang òganik, sevè limite pwosesis solisyon an ak kapasite aplikasyon nan materyèl yo. Sèvi ak "pre-sentèz òganik oswa polymère grèf nan (grèf nan) oswa "grèf gwoup òganik oswa chenn polymère ki soti dirèkteman nan sifas la nan materyèl ki genyen de dimansyon" ka desine ak prepare yon gwo kantite òganik / polymère ki baze sou nanomateryèl ki genyen de dimansyon. Materyèl fonksyonèl optoelektwonik molekilè.Atik sa a revize pwogrè rechèch la nan domèn limit optik nan dènye ane yo ki baze sou materyèl ki pi reprezantan ki genyen de dimansyon ak dérivés òganik/polymère yo tankou grafèn, BP, sulfid metal tranzisyon, ak perovskit. pwoblèm kle syantifik ak tandans devlopman nan lavni.

Plizyè materyèl tipik ki genyen de dimansyon ak schémas aplikasyon yo

An tèm de prensip k ap travay, teknoloji pwoteksyon lazè ka divize an de kategori: teknoloji pwoteksyon lazè ki baze sou prensip optik lineyè ak teknoloji pwoteksyon lazè ki baze sou prensip ki pa lineyè optik (NLO). Anplis de sa, gen tou teknoloji pwoteksyon chanjman faz tèmik pwovoke ak teknoloji pwoteksyon mekanik mikwostrikti, elatriye. Relativman pale, materyèl pwoteksyon lazè ki baze sou prensip optik ki pa lineyè gen gwo rezistans nan lazè longèdonn varyab, tan repons rapid, ak aktivasyon pwoteksyon an. pa afekte deteksyon oswa pwosesis imaj ak kapasite transmisyon enstriman an. , ka efektivman redwi entansite lazè a nan yon nivo akseptab nan enstriman optik, ekipman militè ak je imen an. Li gen anpil valè aplikasyon pratik epi li se tou yon sijè rechèch kle nan domèn sa a entènasyonalman. Jan yo montre nan Figi 2, mekanis ki pi enpòtan pwoteksyon lazè a (limitasyon optik, OL) sitou gen ladan absòpsyon saturab ranvèse eta eksite (RSA), de absòpsyon foton / absòpsyon milti-foton (TPA/MPA), absòpsyon Carrier gratis (gratis-). absòpsyon konpayi asirans, FCA), refraksyon ki pa lineyè (NLR) ak gaye ki pa lineyè (NLS). Nan rejyon an limyè vizib, ranje pwoteksyon materyèl RSA nan solisyon ak fim solid se ant 400 -600 nm, pandan y ap materyèl TPA pwodui efè limitasyon optik akòz absòpsyon eta eksite nan rejyon an 600-800 nm. Zòn nan efè limite optik nan materyèl NLS ka pwolonje nan rejyon an tou pre-enfrawouj. RSA, FCA ak efè tèmik pwovoke refraksyon ki pa lineyè enplike efè kimilatif ki pa lineyè, pandan y ap refraksyon ki pa lineyè ki te koze pa MPA ak efè elèktron gratis yo se efè enstantane ki pa lineyè. Ansyen an depann de flux enèji ki depoze nan echantiyon an, pandan y ap lèt la depann sèlman sou lazè ensidan an. Entansite a enstantane. RSA anjeneral pwodui nan yon sistèm molekilè nan ki seksyon transvèsal absòpsyon eta eksite a pi gwo pase seksyon transvèsal absòpsyon eta tè a. Kòm enèji nan limyè ensidan an ogmante, absòpsyon nan limyè pa materyèl la absòpsyon anti-saturable ogmante plis, ak degre nan transmissions limyè diminye. MPA (espesyalman TPA) se yon efè enpòtan enstantane ki pa lineyè ki fasil obsève nan anpil materyèl semi-conducteurs. Elektwon nan gwoup valens la absòbe foton miltip atravè yon eta entèmedyè vityèl pou eksite tranzisyon an nan gwoup kondiksyon materyèl la. Pou FCA, transpòtè ki te pwodwi atravè absòpsyon foton oswa efè tèmik nan bann kondiksyon (elektron) ak gwoup valens (twou) ka kontinyèlman absòbe foton ak tranzisyon soti nan nivo enèji ki ba nan nivo enèji segondè. Lè kantite pwodwi transpòtè gratis yo gwo, pwosesis sa a ka jwe kèk wòl. NLR ka soti nan pati reyèl la nan χ (3) (elektron Kerr nonlinearity), ki se enstantane oswa pasajè nonlinearity, oswa li ka soti nan efè jenerasyon konpayi asirans kimilatif pwovoke pa absòpsyon foton oswa efè tèmik. Soti nan pwòp tèt ou-konsantre oswa pwòp tèt ou-defocusing nan NLR ka aplike nan limite optik. NLS jwe yon wòl enpòtan nan pwosesis optik ki baze sou nanomateryèl. Simaye anjeneral gen ladan gaye Rayleigh, gaye Tyndall ak gaye Raman. Lè gwosè patikil la pi piti pase Oswa lè li pi piti anpil pase longèdonn limyè ensidan an (mwens pase yon dizyèm nan longèdonn), entansite limyè ki gaye nan chak direksyon diferan, ki se envès pwopòsyonèl ak katriyèm lan. pouvwa longèdonn limyè ensidan an. Fenomèn sa a rele Rayleigh gaye. Nan moman sa a, teyori gaye Rayleigh ka itilize pou analiz. Sepandan, lè gwosè a nan sant la gaye egal a oswa pi gwo pase longèdonn limyè ensidan an, entansite a gaye pwopòsyonèl ak kare frekans lan, ak gaye a pi gwo nan direksyon an pi devan nan limyè a pase nan bak la. direksyon. Bonjan, direksyon an se relativman evidan, ak Mie teyori gaye ka itilize pou analiz nan moman sa a. Menm jan ak MPA, NLS pa sansib a ranje longèdonn sonorite etwat limyè ensidan an, kidonk li ka kontribye nan repons optik limite bande. Li te pwopoze nan literati a Gen anpil fason pou pwovoke sant gaye. Sant gaye sa a ka soti nan jenerasyon bul sòlvan oswa nan diskontinuite endèks refraktif ki te koze pa plasma ki te fòme sou sifas nanomateryèl la ak efè tèmik sòlvan ki antoure nanopartikul yo. Soti nan yon pèspektiv aplikasyon pratik, li se ideyal pou konsepsyon materyèl optik ki pa lineyè ak plizyè mekanis limite optik (tankou absòpsyon anti-saturasyon, de-foton, gaye limyè, elatriye) pou reyalize pwoteksyon lazè gwo spectre, men li se byen. defi.

Mekanis limitasyon optik: (a) gaye ki pa lineyè; (b) absòpsyon milti-foton;

(c) absòpsyon ranvèse saturab; (d) absòpsyon gratis pou transpòtè

Enfòmasyon pou kontakte:

Si ou gen nenpòt lide, santi yo lib pou pale ak nou. Kèlkeswa kote kliyan nou yo ye ak ki kondisyon nou yo ye, nou pral swiv objektif nou yo bay kliyan nou yo bon jan kalite segondè, pri ki ba, ak pi bon sèvis la.