La fibre de silice dopée à l'ytterbium (YDF) a des applications importantes dans le traitement des matériaux et la recherche scientifique. L'effet photoassombrissant (PD), qui provient de la formation de centres de couleur, peut diminuer la puissance de sortie laser sur 1, 000 h d'environ 10 % et limitera sérieusement la stabilité de puissance du laser à fibre. Cependant, la nature des centres de couleur PD n'a pas été suffisamment élucidée jusqu'à présent.

Dans une étude récente, une équipe de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences a réalisé une étude systématique des centres de couleur PD en YDF. Des travaux connexes ont été publiés dans le Journal des solides non cristallins .

Dans leur expérience, une série de verres à cœur YDF ont été irradiés avec un laser excimère ArF de 193 nm pendant différentes durées. Les espèces des centres de couleur induits par le laser UV ont été identifiées par absorption induite par le rayonnement (RIA), photoluminescence in situ (PL), et les techniques spectroscopiques de résonance paramagnétique électronique à onde continue (CW-EPR).

Ils ont constaté que le centre du trou d'oxygène et l'Yb 2 ⁺ les paires d'ions étaient principalement responsables de l'assombrissement induit par le rayonnement laser UV, et leur formation dépendait fortement de l'équilibre de charge entre l'Yb 3 ⁺ ion et son ligand.

L'étude a également montré que pour le Yb 3 ⁺ /Al 3 ⁺ verre de silice co-dopé, le Yb 3 ⁺ ions étaient entourés d'électronégatifs [AlO 4/2 ] et électroneutre [SiO 4/2 ] ⁰ groupes, et l'électronégatif [AlO 4/2 ] a favorisé la formation du groupe Yb 2 ⁺ et des paires Al-OHC.