Giň spektrde ikinji garmonikany tolgundyrmak

Giň spektrde ikinji garmonikany tolgundyrmak

1960-njy ýyllarda ikinji tertipli çyzykly däl optiki effektler tapylaly bäri, ikinji garmoniki we ýygylyk effektlerine esaslanyp, aşa ultramelewşe reňkden uzak infragyzyl toparyna çenli gözlegçilerde uly gyzyklanma döretdi.lazerler, lazeriň ösmegine uly itergi berdi,optikimaglumatlary gaýtadan işlemek, ýokary çözgütli mikroskopiki şekillendiriş we beýleki ugurlar. Çyzykly däloptikawe polýarizasiýa teoriýasy, hatda tertipli çyzykly optiki effekt kristal simmetriýa bilen ýakyndan baglanyşyklydyr we çyzykly däl koeffisiýent diňe merkezi däl inwersiýa simmetrik metbugatynda nol däl. Iň esasy ikinji tertipli çyzykly däl effekt hökmünde ikinji garmonika amorf görnüşi we merkeziň öwrülişiginiň simmetriýasy sebäpli olaryň döremegine we kwars süýüminde netijeli ulanylmagyna uly päsgelçilik döredýär. Häzirki wagtda polýarizasiýa usullary (optiki polýarizasiýa, termiki polýarizasiýa, elektrik meýdany polýarizasiýasy) optiki süýümiň material merkeziniň öwrülişiginiň simmetriýasyny emeli usulda ýok edip biler we optiki süýümiň ikinji tertipli çyzyksyzlygyny netijeli gowulaşdyryp biler. Şeýle-de bolsa, bu usul çylşyrymly we talap ediji taýýarlyk tehnologiýasyny talap edýär we diňe tolkun uzynlyklarynda kwaz-faza laýyk şertleri kanagatlandyryp biler. Eho diwar re modeimine esaslanýan optiki süýümli rezonans halkasy, ikinji garmonikanyň giň spektrli tolgunmasyny çäklendirýär. Süýümiň üstki gurluşynyň simmetriýasyny bozup, ýörite gurluş süýümindäki ýerüsti ikinji garmonika belli bir derejede güýçlendirilýär, ýöne şonda-da gaty ýokary güýji bolan femtosekunt nasos impulsyna baglydyr. Şonuň üçin ähli süýümli gurluşlarda ikinji tertipli çyzykly däl optiki effektleriň emele gelmegi we öwrülişiň netijeliligini ýokarlandyrmak, esasanam pes kuwwatly, üznüksiz optiki nasosda giň spektrli ikinji garmonikanyň döremegi çözülmeli esasy meselelerdir. çyzykly süýüm optiki we enjamlar babatynda möhüm ylmy ähmiýete we giň ulanylyş ähmiýetine eýe.

Hytaýda gözleg topary mikro-nano süýümi bilen gatlakly galiý selenid kristal faza integrasiýa shemasyny teklip etdi. Galiý selenid kristallarynyň ýokary ikinji derejeli çyzyksyzlygy we uzak aralykdan sargyt edilmeginden peýdalanyp, köp parametrli prosesleri güýçlendirmek üçin täze çözgüt hödürläp, giň spektrli ikinji garmoniki tolgundyryş we köp ýygylykly öwrülişik amala aşyrylýar. süýüm we giň zolakly ikinji garmoniki taýýarlykýagtylyk çeşmeleri. Çyzgydaky ikinji garmoniki we jem ýygylyk effektiniň täsirli tolgundyrylmagy esasan aşakdaky üç esasy şerte baglydyr: gallium selenidiň arasyndaky uzak ýagtylyk täsiri uzaklygy wemikro-nano süýümigatlakly gallium selenid kristalynyň ýokary ikinji tertipli çyzyksyzlygy we uzak aralyga tertibi, esasy ýygylygy we ýygylygy iki esse köpeltmek re modeiminiň faza laýyk şertleri kanagatlandyrylýar.

Synagda, ýangyny skanerlemek ulgamy tarapyndan taýýarlanan mikro-nano süýümi, nasos çyrasy we ikinji garmoniki tolkun üçin uzyn çyzykly hereket uzynlygyny üpjün edýän millimetr tertibi boýunça birmeňzeş konus sebitine eýe. Integrirlenen galiý selenid kristalynyň ikinji tertipli çyzykly polýarizasiýasy 170 pm / V-den geçýär, bu optiki süýümiň içerki çyzykly polýarizasiýasyndan has ýokary. Mundan başga-da, galliý selenid kristalynyň uzak aralyga sargyt edilen gurluşy, ikinji garmonikanyň üznüksiz faza päsgelçiligini üpjün edýär we mikro-nano süýümindäki uly çyzykly däl hereketiň artykmaçlygyna doly oýnaýar. Has möhümi, nasos optiki esasy re modeimi (HE11) bilen ikinji garmoniki ýokary tertipli re modeimiň (EH11, HE31) arasyndaky fazanyň gabat gelmegi konusyň diametrine gözegçilik etmek we mikro-nano süýümi taýýarlanylanda tolkun gorag dispersiýasyny kadalaşdyrmak arkaly amala aşyrylýar.

Aboveokardaky şertler mikro-nano süýüminde ikinji garmonikanyň täsirli we giň zolakly tolgunmagyna esas döredýär. Synag, nanowatt derejesinde ikinji garmonikanyň çykarylyşyna 1550 nm pikosekunt impulsly lazer nasosynyň aşagynda ýetip boljakdygyny, ikinji garmonikanyň hem şol tolkun uzynlygynyň üznüksiz lazer nasosynyň aşagynda täsirli tolgundyrylyp bilinjekdigini we bosaganyň güýji ýalydygyny görkezýär. birnäçe ýüz mikrodatlyk pes (1-nji surat). Mundan başga-da, nasos çyrasy üznüksiz lazeriň (1270/1550/1590 nm) üç dürli tolkun uzynlygyna, üç sekunt garmonikasyna (2w1, 2w2, 2w3) we üç jem ýygylyk signalyna (w1 + w2, w1 + w3, w2 +) uzaldylanda w3) alty ýygylyk öwrüliş tolkun uzynlygynyň hersinde syn edilýär. Nasos çyrasyny ultra şöhle saçýan diod (SLED) ýagtylyk çeşmesini 79,3 nm geçirijilik giňligi bilen çalyşmak bilen, giňligi 28,3 nm bolan giň spektrli ikinji garmon döredilýär (2-nji surat). Mundan başga-da, bu işde gury geçiriş tehnologiýasynyň ornuny tutmak üçin himiki buglary çökdürmek tehnologiýasy ulanylyp bilinse we uzak aralyklarda mikro-nano süýüminiň üstünde gallium selenid kristallarynyň has az gatlaklary ösdürilip bilinse, ikinji garmoniki öwrülişiň netijeliligine garaşylýar. hasam kämilleşdirilmelidir.

FIG. 1 Ikinji garmoniki nesil ulgamy we ähli süýümli gurluşa getirýär

Surat 2 Üznüksiz optiki nasos astynda köp tolkun uzynlygy garyşyk we giň spektrli ikinji garmonika