PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Yenilikçi Er3+/Nd3+-katkılı boroflorür cam malzemeler, uygun termal ve mekanik özelliklerle NIR optik fiber uygulamaları için

Novel Er3+/Nd3+-doped borofluoride glass materials for NIR optical fiber applications with suitable thermal and mechanical properties

Mona A. El Naggar, Aly Saeed, Heba A. Gohra

Kısa özet

Er3+, Nd3+ veya her ikisi ile katkılanmış yeni bir boroflorür cam, geliştirilmiş termal kararlılık, mekanik rijitlik ve 1.55 μm'de merkezlenen geniş bantlı yakın kızılötesi (NIR) emisyon sergileyerek yüksek performanslı optik fiberler için uygun hale gelmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Er3+, Nd3+ veya her ikisi ile katkılanmış yeni bir boroflorür cam (BPML) sentezlenmiştir.
  • Katkılanmış camlar, baz cama kıyasla geliştirilmiş termal kararlılık ve mekanik rijitlik göstermiştir.
  • Birlikte katkılanmış numuneler, daha geniş absorpsiyon bantları ve 1.55 μm'de artan NIR emisyon yoğunluğu sergilemiştir.
  • Malzeme, geniş bant uygulamaları için uygunluğunu gösteren yüksek bir kalite faktörü (Qf = 38.97) elde etmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract To advance the performance of broadband optical fiber communication systems, a novel borofluoride-based glass system with the composition 60B 2 O 3 -20Pb 3 O 4 -10MgF 2 -10LiF (BPML) was synthesized and accordingly investigated. The base glass was doped with 1 mol% of Er 3+ , Nd 3+ , or their combination to produce BPML: RE 3+ glass series. Glass structural analysis via X-ray diffraction (XRD), bulk density measurements, and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the amorphous nature of the glasses, indicating increased network compactness upon rare-earth doping, particularly with Er 3+ . The thermal properties were investigated through differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), revealing enhanced thermal stability across all synthesized doped glass samples. Furthermore, the theoretical estimation of the mechanical characterization, including predicted elastic moduli and hardness using the Makishima-Mackenzie model, showed rigidity improvements with the incorporation of RE 3+ . Optical absorption spectra recorded over the 400–1600 nm range reveal characteristic transitions of Er 3+ and Nd 3+ , with co-doped samples displaying broader absorption bands, indicative of potential for wideband signal amplification. The photoluminescence studies under 773 nm excitation have demonstrated near-infrared (NIR) emission centered at 1.55 μm ( $$\:{f}_{0}=1.929\:x{10}^{14}$$ Hz ). The co-doped synthesized samples have exhibited enhanced emission intensity, indicating efficient energy transfer. The present work results show that the synthesized samples, doped with Er 3+ , Nd 3+ , or their combination, exhibit an optimal balance of thermal stability, mechanical robustness, and broadband NIR emission. Evidently, the synthesized glass samples achieve a high-quality factor of ( $$\:{Q}_{f}=38.97$$ ), underscoring their potential for high-performance broadband applications. These properties position the proposed samples as a promising material for the fabrication of NIR optical fibers for communication benefits.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science