BGSe நேரியல் அல்லாத படிகத்தைப் பயன்படுத்தி ஆக்டேவ்-ஸ்பானிங் மிட்-இன்ஃப்ராரெட் உருவாக்கம்

Dr.JINWEI ZHANG மற்றும் அவரது குழுவினர் Cr:ZnS லேசர் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி 2.4 µm மைய அலைநீளத்தில் 28-fs பருப்புகளை வழங்கும் பம்ப் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது BGSe படிகத்திற்குள் உள்-துடிப்பு வேறுபாடு அதிர்வெண் உருவாக்கத்தை இயக்குகிறது.இதன் விளைவாக, 6 முதல் 18 µm வரை பரவியுள்ள ஒரு ஒத்திசைவான அகச்சிவப்பு தொடர்ச்சி பெறப்பட்டது.BGSe படிகமானது பிராட்பேண்ட், ஃபெம்டோசெகண்ட் பம்ப் மூலங்களுடன் அதிர்வெண் கீழே மாற்றத்தின் மூலம் சில சுழற்சி நடு அகச்சிவப்பு தலைமுறைக்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய பொருள் என்பதை இது காட்டுகிறது.

அறிமுகம்

2-20 µm வரம்பில் உள்ள நடு-அகச்சிவப்பு (MIR) ஒளியானது, இந்த நிறமாலைப் பகுதியில் பல மூலக்கூறு குணாதிசயமான உறிஞ்சுதல் கோடுகள் இருப்பதால் இரசாயன மற்றும் உயிரியல் அடையாளத்திற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.பரந்த MIR வரம்பின் ஒரே நேரத்தில் கவரேஜ் கொண்ட ஒரு ஒத்திசைவான, சில-சுழற்சி மூலமானது, மிர்கோ-ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, ஃபெம்டோசெகண்ட் பம்ப்-ப்ரோப் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மற்றும் உயர்-டைனமிக்-ரேஞ்ச் சென்சிட்டிவ் அளவீடுகள் போன்ற புதிய பயன்பாடுகளை மேலும் செயல்படுத்த முடியும்.
சின்க்ரோட்ரான் பீம் லைன்கள், குவாண்டம் கேஸ்கேட் லேசர்கள், சூப்பர் கான்டினூம் சோர்ஸ்கள், ஆப்டிகல் பாராமெட்ரிக் ஆஸிலேட்டர்கள் (OPO) மற்றும் ஆப்டிகல் பாராமெட்ரிக் பெருக்கிகள் (OPA) போன்ற ஒத்திசைவான MIR கதிர்வீச்சை உருவாக்க உருவாக்கப்பட்டது.இந்த திட்டங்கள் அனைத்தும் சிக்கலான தன்மை, அலைவரிசை, ஆற்றல், செயல்திறன் மற்றும் துடிப்பு கால அளவு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அவற்றின் சொந்த பலம் மற்றும் பலவீனங்களைக் கொண்டுள்ளன.அவற்றில், உள்-துடிப்பு வேறுபாடு அதிர்வெண் உருவாக்கம் (IDFG) அதிக சக்தி கொண்ட ஃபெம்டோசெகண்ட் 2 µm லேசர்களின் வளர்ச்சிக்கு நன்றி செலுத்துகிறது, இது உயர்-பவர் பிராட்பேண்ட் ஒத்திசைவான MIR ஒளியை உருவாக்க சிறிய-பேண்ட்கேப் அல்லாத ஆக்சைடு அல்லாத நேரியல் படிகங்களை திறம்பட பம்ப் செய்ய முடியும்.பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் OPOகள் மற்றும் OPAக்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​IDFG ஆனது கணினியின் சிக்கலைக் குறைத்து நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, ஏனெனில் இரண்டு தனித்தனி விட்டங்கள் அல்லது குழிகளை அதிக துல்லியத்தில் சீரமைக்க வேண்டிய அவசியம் நீக்கப்பட்டது.தவிர, MIR வெளியீடு IDFG உடன் உள்ளார்ந்த கேரியர்-என்வலப்-பேஸ் (CEP) நிலையானது.

வரைபடம். 1

1-மிமீ தடிமன் பூசப்படாத டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்பெக்ட்ரம்BGSe கிரிஸ்டல்DIEN TECH ஆல் வழங்கப்படுகிறது.இந்த சோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்ட உண்மையான படிகத்தை இன்செட் காட்டுகிறது.

படம் 2

எம்ஐஆர் தலைமுறையின் பரிசோதனை அமைப்பு aBGSe படிகம்.OAP, 20 மிமீ திறன் கொண்ட ஃபோகஸ் நீளம் கொண்ட ஆஃப்-அச்சு பரவளைய கண்ணாடி;HWP, அரை-அலை தட்டு;TFP, மெல்லிய-பட போலரைசர்;LPF, லாங்-பாஸ் வடிகட்டி.

2010 ஆம் ஆண்டில், பிரிட்ஜ்மேன்-ஸ்டாக்பர்கர் முறையைப் பயன்படுத்தி, BaGa4Se7 (BGSe) என்ற புதிய பைஆக்சியல் சால்கோஜெனைடு நேரியல் அல்லாத படிகமானது புனையப்பட்டது.இது d11 = 24.3 pm/V மற்றும் d13 = 20.4 pm/V இன் நேரியல் அல்லாத குணகங்களுடன் 0.47 முதல் 18 µm வரை (படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி) பரந்த வெளிப்படைத்தன்மை வரம்பைக் கொண்டுள்ளது.BGSe இன் வெளிப்படைத்தன்மை சாளரம் ZGP மற்றும் LGS ஐ விட கணிசமாக பரந்ததாக உள்ளது, இருப்பினும் அதன் நேரியல் தன்மை ZGP (75 ± 8 pm/V) ஐ விட குறைவாக உள்ளது.GaSe க்கு மாறாக, BGSe ஆனது விரும்பிய கட்டம்-பொருந்தும் கோணத்தில் வெட்டப்படலாம் மற்றும் பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூசப்பட்டதாக இருக்கலாம்.

சோதனை அமைப்பு படம் 2(a) இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது.டிரைவிங் பருப்புகள் ஆரம்பத்தில் ஒரு பாலிகிரிஸ்டலின் Cr:ZnS படிகத்துடன் (5 × 2 × 9 மிமீ3 , டிரான்ஸ்மிஷன் = 1908nm இல் 1908nm இல் 15%) ஒரு வீட்டில் கட்டப்பட்ட கெர்-லென்ஸ் பயன்முறையில் பூட்டப்பட்ட Cr:ZnS ஆஸிலேட்டரில் இருந்து உருவாக்கப்படுகிறது. 1908nm இல் Tm-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் லேசர்.நிற்கும் அலை குழியில் உள்ள ஊசலாட்டமானது 2.4 µm கேரியர் அலைநீளத்தில் சராசரியாக 1 W சக்தியுடன் 69 MHz மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் விகிதத்தில் இயங்கும் 45-fs பருப்புகளை வழங்குகிறது.வீட்டில் கட்டப்பட்ட இரண்டு-நிலை ஒற்றை-பாஸ் பாலிகிரிஸ்டலின் Cr:ZnS பெருக்கியில் சக்தி 3.3 W ஆக பெருக்கப்படுகிறது (5 × 2 × 6 mm3 , டிரான்ஸ்மிஷன்=20% 1908nm மற்றும் 5 × 2 × 9 mm3 , டிரான்ஸ்மிஷன்=15% மணிக்கு 1908nm), மற்றும் வெளியீட்டு துடிப்பு கால அளவு வீட்டில் கட்டப்பட்ட இரண்டாம்-ஹார்மோனிக்-தலைமுறை அதிர்வெண்-தீர்க்கப்பட்ட ஆப்டிகல் கிரேட்டிங் (SHG-FROG) கருவி மூலம் அளவிடப்படுகிறது.

DSC_0646முடிவுரை

அவர்கள் ஒரு MIR ஆதாரத்தை நிரூபித்தார்கள்BGSe கிரிஸ்டல்IDFG முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது.2.4 µm அலைநீளத்தில் ஒரு femtosecond Cr:ZnS லேசர் அமைப்பு 6 முதல் 18 µm வரை ஒரே நேரத்தில் ஸ்பெக்ட்ரல் கவரேஜை செயல்படுத்துகிறது.எங்கள் அறிவின் மிகச்சிறந்த வகையில், BGSe கிரிஸ்டலில் பிராட்பேண்ட் MIR தலைமுறை உருவாக்கப்படுவது இதுவே முதல் முறை.வெளியீடு சில சுழற்சி துடிப்பு காலங்களைக் கொண்டிருக்கும் மற்றும் அதன் கேரியர்-உறை கட்டத்தில் நிலையானதாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.மற்ற படிகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஆரம்ப முடிவுBGSeஒப்பிடக்கூடிய பரந்த அலைவரிசையுடன் ஒரு MIR தலைமுறையைக் காட்டுகிறது (அதிகமாக விடZGPமற்றும்எல்.ஜி.எஸ்) குறைந்த சராசரி ஆற்றல் மற்றும் மாற்று திறனுடன் இருந்தாலும்.ஃபோகஸ் ஸ்பாட் அளவு மற்றும் படிக தடிமன் ஆகியவற்றை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலம் அதிக சராசரி சக்தியை எதிர்பார்க்கலாம்.MIR சராசரி சக்தி மற்றும் மாற்றும் திறனை அதிகரிக்க அதிக சேதம் வரம்புடன் கூடிய சிறந்த படிக தரம் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.என்பதை இந்தப் படைப்பு காட்டுகிறதுBGSe கிரிஸ்டல்பிராட்பேண்ட், ஒத்திசைவான MIR தலைமுறைக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய பொருள்.
பின் நேரம்: டிசம்பர்-07-2020