Bigarren harmonikoen kitzikapena espektro zabalean

Bigarren harmonikoen kitzikapena espektro zabalean

1960ko hamarkadan bigarren ordenako efektu optiko ez-linealak aurkitu zirenetik, ikertzaileen interes handia piztu du, orain arte, bigarren harmonikoetan eta maiztasun-efektuetan oinarrituta, muturreko ultramoretik infragorri urruneko bandara sortu da.laserrak, asko sustatu zuen laseraren garapena,optikoainformazioa prozesatzea, bereizmen handiko irudi mikroskopikoak eta beste alor batzuk. Ez-linealaren araberaoptikaeta polarizazioaren teoria, efektu optiko ez-lineala berdin-berdin dago kristalen simetriarekin oso lotuta dago, eta koefiziente ez-lineala ez da nulua inbertsio-zentral gabeko euskarri simetrikoetan soilik. Bigarren mailako efektu ez-lineal oinarrizkoena den heinean, bigarren harmonikoek asko oztopatzen dute haien sorrera eta erabilera eraginkorra kuartzo zuntzetan, forma amorfoagatik eta zentro-inbertsioaren simetriagatik. Gaur egun, polarizazio-metodoek (polarizazio optikoa, polarizazio termikoa, eremu elektrikoaren polarizazioa) artifizialki suntsitu dezakete material-zentroko zuntz optikoaren inbertsioaren simetria eta eraginkortasunez hobetu dezakete zuntz optikoaren bigarren mailako linealtasuna. Hala ere, metodo honek prestaketa-teknologia konplexua eta zorrotza behar du, eta uhin-luzera diskretuetan soilik bete ditzake ia-fase-egoerak. Oihartzun horma moduan oinarritutako zuntz optikoko erresonantzia-eraztunak bigarren harmonikoen espektro zabaleko kitzikapena mugatzen du. Zuntzaren gainazaleko egituraren simetria hautsiz, egitura bereziko zuntzaren gainazaleko bigarren harmonikoak hobetzen dira neurri batean, baina oraindik ere potentzia gailurra oso altua duen femtosegundoko ponparen pultsuaren menpe dago. Hori dela eta, bigarren mailako efektu optiko ez-linealak sortzea zuntz guztietako egituretan eta bihurtze-eraginkortasuna hobetzea, batez ere espektro zabaleko bigarren harmonikoen sorrera potentzia baxuko eta etengabeko ponpaketa optikoetan, konpondu beharreko oinarrizko arazoak dira. zuntz optiko ez-linealen eta gailuen alorrean, eta garrantzi zientifiko garrantzitsua eta aplikazio balio zabala dute.

Txinako ikerketa-talde batek galio seleniuroaren kristal-fasearen integrazio eskema bat proposatu du mikro-nano zuntzarekin. Galio seleniuroaren kristalen bigarren ordenako ez-linealtasun handia eta sorta luzeko ordenamendua aprobetxatuz, espektro zabaleko bigarren harmoniko kitzikapena eta maiztasun anitzeko bihurketa prozesu bat gauzatzen da, prozesu multiparametrikoen hobekuntzarako irtenbide berri bat emanez. zuntza eta banda zabaleko bigarren harmonikoa prestatzeaargi iturriak. Bigarren harmonikoaren eta batuketaren maiztasunaren efektuaren kitzikapen eraginkorra, batez ere, hiru baldintza nagusi hauen araberakoa da: galio seleniuroaren eta argi-materia elkarrekintza distantzia luzea.mikro-nano zuntza, geruzatutako galio seleniuro kristalaren bigarren mailako ez-linealtasun handia eta irismen luzeko ordena eta oinarrizko maiztasun eta maiztasun bikoizteko moduaren fase bat datozen baldintzak betetzen dira.

Esperimentuan, sugarra eskaneatzeko tapering sistemak prestatutako mikro-nano-zuntzak milimetroko ordenako kono-eskualde uniforme bat du, eta horrek ekintza-luzera ez-lineal luzea ematen dio ponparen argiari eta bigarren uhin harmonikoari. Galio seleniuroaren kristal integratuaren bigarren mailako polarizagarritasun linealak 170 pm/V gainditzen ditu, hau da, zuntz optikoaren berezko polarizazio ez-lineala baino askoz handiagoa. Gainera, galio seleniuro kristalaren egitura ordenatuak bigarren harmonikoen etengabeko faseko interferentzia bermatzen du, mikro-nano zuntzaren ekintza ez-linealaren luzera handiaren abantaila osoa emanez. Are garrantzitsuagoa dena, ponpaketa-oinarri optikoaren moduaren (HE11) eta bigarren harmonikoaren ordena handiko moduaren (EH11, HE31) arteko fase-egoerak konoaren diametroa kontrolatuz eta, ondoren, uhin-gidaren sakabanaketa erregulatuz lortzen da mikro-nano-zuntza prestatzean.

Goiko baldintzek mikro-nano zuntzetan bigarren harmonikoen kitzikapen eraginkor eta zabalerako oinarriak jartzen dituzte. Esperimentuak erakusten du nanowatt mailan bigarren harmonikoen irteera 1550 nm pikosegundoko pultsu laser ponparen azpian lor daitekeela, eta bigarren harmonikoak uhin-luzera bereko etengabeko laser ponparen azpian ere modu eraginkorrean kitzikatu daitezke, eta atalasearen potentzia bezainbestekoa da. ehunka mikrowatt bezain txikia (1. irudia). Gainera, ponpa-argia laser jarraituaren hiru uhin-luzera desberdinetara (1270/1550/1590 nm), hiru bigarren harmoniko (2w1, 2w2, 2w3) eta hiru batura-maiztasun seinaleetara (w1+w2, w1+w3, w2+) hedatzen denean. w3) maiztasun bihurketa sei uhin-luzera bakoitzean behatzen dira. Ponpa-argia 79,3 nm-ko banda-zabalera duen argi-igorpen-diodo (SLED) argi-iturri ultra distiratsu batekin ordezkatuz, 28,3 nm-ko banda-zabalera duen espektro zabaleko bigarren harmoniko bat sortzen da (2. irudia). Horrez gain, ikerketa honetan transferentzia lehorreko teknologia ordezkatzeko lurrun-jadatze-teknologia kimikoa erabil badaiteke eta distantzia luzeetan mikro-nano-zuntzaren gainazalean galio seleniurozko kristal geruza gutxiago hazi daitezke, bigarren bihurtze harmonikoaren eraginkortasuna espero da. gehiago hobetzeko.

IRUDIA. 1 Bigarren harmonikoa sortzeko sistema eta emaitzak zuntz osoko egituran

2. Irudia Uhin-luzera anitzeko nahasketa eta espektro zabaleko bigarren harmonikoak ponpaketa optiko jarraituan

 

 


Argitalpenaren ordua: 2024-05-20