Les verres au phosphate dopé au Nd sont utilisés dans les applications laser à haute énergie/haute puissance en raison de leur faible indice de réfraction non linéaire et de leur section efficace d'émission stimulée élevée. Afin d'assurer les propriétés supérieures des verres laser, la composition des lunettes laser pratiques est complexe. Cependant, la méthode expérimentale traditionnelle de mise au point de la composition pour améliorer les propriétés du verre est lente et laborieuse.

Récemment, une équipe de recherche de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai (SIOM) de l'Académie chinoise des sciences, ont fait des progrès dans la simulation et la prédiction précises de la nouvelle orientation en développement des lunettes laser. L'étude a été publiée dans Matériaux optiques .

Dans l'étude du Nd :verre laser phosphate modifié par introduction de Li 2 O et Na 2 , respectivement, une limitation de l'approche du modèle de propriétés de composition (C-P) a d'abord été discutée, qui ne pouvait pas simuler de manière adéquate les réponses des propriétés du verre. Pour surmonter la limitation du mode C-P de l'étude à un seul composant, Des modèles de composition-structure-propriété (C-S-P) ont ensuite été explorés.

Les modèles S-P basés sur les résultats d'ajustement de courbe des spectres infrarouges à transformée de Fourier (FTIR) avaient des prédictions satisfaisantes, qui a transformé un problème de réponse de propriété de verre donnée à un changement d'oxyde unique (unidimensionnel) en un problème de réponse de même propriété à des changements structurels de verre multidirectionnels. Les modèles S-P ont été associés aux modèles C-S pour établir les modèles C-S-P.

Pour les quatre compositions de verre dérivé, le Li mesuré 2 O et Na 2 Les concentrations en O et les propriétés mesurées des quatre verres étaient très proches des prédictions du modèle C-S-P dans les erreurs expérimentales, à l'exception de deux cas où les différences de Tg étaient significativement grandes.

En résumé, les modèles basés sur C-S-P peuvent fournir un nouvel ensemble d'outils identifiant les unités structurelles importantes qui jouent un rôle clé dans la conception de nouveaux verres multi-composants pour des propriétés uniques.

L'approche de modélisation C-S-P peut accélérer le travail de conception compositionnelle en construisant des modèles similaires pour concevoir/écranr des unités de structure de compositions de verre spécifiques qui peuvent répondre simultanément à plusieurs exigences en termes de performances ou de traitement ou les deux.