Kizazi cha octave-katikati ya infrared kwa kutumia kioo kisicho na mstari cha BGSe

Dr JINWEI ZHANG na timu yake wanaotumia mfumo wa Cr: ZnS laser inayotumia kunde za 28-fs kwa urefu wa kati wa 2.4 ism hutumiwa kama chanzo cha pampu, ambayo inasababisha kizazi cha mzunguko wa tofauti kati ya mapigo ndani ya kioo cha BGSe. Kama matokeo, mwendelezo thabiti wa katikati ya infrared unaoendelea kutoka 6 hadi 18 hasm umepatikana. Inaonyesha kuwa kioo cha BGSe ni nyenzo ya kuahidi kwa kipana, kizazi cha katikati cha infrared katikati kupitia ubadilishaji wa frequency chini na vyanzo vya pampu ya femtosecond.

Utangulizi

Nuru ya katikati ya infrared (MIR) katika kiwango cha 2-20 ism ni muhimu kwa kitambulisho cha kemikali na kibaolojia kwa sababu ya uwepo wa mistari mingi ya tabia ya Masi katika eneo hili la macho. Chanzo chenye madhubuti, cha mzunguko-mfupi na chanjo ya wakati mmoja ya anuwai ya MIR inaweza kuwezesha programu mpya kama vile mirco-spectroscopy, spectroscopy ya uchunguzi wa pampu ya femtosecond, na vipimo nyeti vya anuwai hadi sasa miradi mingi imekuwa na
imetengenezwa ili kutoa mionzi madhubuti ya MIR, kama vile mistari ya boriti ya synchrotron, lasers ya kuteleza ya quantum, vyanzo vya supercontinuum, oscillators ya parametric macho (OPO) na amplifiers za parametric za macho (OPA). Miradi hii yote ina nguvu na udhaifu wao kwa suala la ugumu, kipimo data, nguvu, ufanisi, na muda wa kunde. Miongoni mwao, kizazi cha mzunguko wa mapigano ya intra-pulse (IDFG) inavutia kuongezeka kwa shukrani kwa ukuzaji wa nguvu ya juu ya femtosecond 2 µm lasers ambazo zinaweza kupompa fuwele ndogo-bandgap zisizo za oksidi zisizo na mstari ili kutoa taa ya MIR yenye nguvu ya umeme wa hali ya juu. Ikilinganishwa na OPOs na OPAs zinazotumiwa kawaida, IDFG inaruhusu kupunguzwa kwa ugumu wa mfumo na uimarishaji wa kuegemea, kwani hitaji la kusawazisha mihimili miwili au mifereji kwa usahihi wa juu huondolewa. Kwa kuongezea, pato la MIR ni dereva wa bahasha-awamu ya bahasha (CEP) na IDFG.

Kielelezo 1

Wigo wa usafirishaji wa glasi ya BGSe yenye unene iliyofunikwa ya 1-mm iliyotolewa na DIEN TECH. Uingizaji unaonyesha kioo halisi kilichotumiwa katika jaribio hili.

Kielelezo 2

Usanidi wa majaribio ya kizazi cha MIR na kioo cha BGSe. OAP, kioo cha kimfano cha mbali-mhimili na urefu mzuri wa umakini wa mm 20; HWP, sahani ya nusu-wimbi; TFP, polarizer nyembamba ya filamu; LPF, kichujio cha kupita kwa muda mrefu.

Mnamo mwaka wa 2010, kioo kipya cha biaxial chalcogenide nonlinear, BaGa4Se7 (BGSe), imetengenezwa kwa kutumia njia ya Bridgman-Stockbarger. Inayo uwazi mpana kutoka 0.47 hadi 18 (m (kama inavyoonekana kwenye Mtini. 1) na coefficients zisizo na mstari wa d11 = 24.3 pm / V na d13 = 20.4 pm / V. Dirisha la uwazi la BGSe ni pana zaidi kuliko ZGP na LGS ingawa kutokuwa na usawa ni chini kuliko ZGP (75 ± 8 pm / V). Kinyume na GaSe, BGSe pia inaweza kukatwa kwa pembe inayolingana inayofanana ya awamu na inaweza kupakwa kutafakari.

Usanidi wa majaribio umeonyeshwa kwenye Mtini. 2 (a). Kunde za kuendesha gari hapo awali hutengenezwa kutoka kwa gari iliyojengwa kwa njia ya Lerr-lens iliyofungwa nyumbani: ZnS oscillator na polycrystalline Cr: kioo cha ZnS (5 × 2 × 9 mm3, maambukizi = 15% kwa 1908nm) kama faida ya kusukuma kati Tm-doped fiber laser mnamo 1908nm. Kutengwa kwa uso wa wimbi-lililosimama hutoa kunde za 45-fs zinazofanya kazi kwa kiwango cha kurudia cha 69 MHz na nguvu ya wastani ya 1 W kwa urefu wa urefu wa 2.4 µm. Nguvu imeongezewa hadi 3.3 W katika nyumba iliyojengwa kwa hatua mbili-kupita polycrystalline Cr: ZnS amplifier (5 × 2 × 6 mm3, maambukizi = 20% kwa 1908nm na 5 × 2 × 9 mm3, maambukizi = 15% kwa 1908nm), na muda wa kunde wa pato hupimwa na kifaa cha macho cha-pili-cha-harmonic-resolution-resolution-grating optical (SHG-FROG).

DSC_0646Hitimisho

Walionyesha chanzo cha MIR na kioo cha BGSe kulingana na njia ya IDFG. Femtosecond Cr: Mfumo wa laser wa ZnS kwenye urefu wa urefu wa 2.4 wasm ulitumika kama chanzo cha kuendesha, na kuwezesha chanjo ya wakati huo huo kutoka 6 hadi 18 µm. Kwa ufahamu wetu wote, hii ni mara ya kwanza kizazi cha MIR cha mkondoni kutambuliwa kwa kioo cha BGSe. Pato linatarajiwa kuwa na muda wa mapigo ya mzunguko mfupi na pia kuwa thabiti katika awamu ya bahasha ya kubeba. Ikilinganishwa na fuwele zingine, matokeo ya awali na BGSe yanaonyesha kizazi cha MIR na upanaji mpana wa upana (pana kuliko ZGP na LGS) ingawa na nguvu ya wastani wa chini na ufanisi wa ubadilishaji. Nguvu ya wastani ya juu inaweza kutarajiwa na uboreshaji zaidi wa saizi ya doa na unene wa kioo. Ubora bora wa kioo na kizingiti cha uharibifu wa juu pia itakuwa ya faida kwa kuongeza nguvu ya wastani ya MIR na ufanisi wa ubadilishaji. Kazi hii inaonyesha kuwa kioo cha BGSe ni nyenzo ya kuahidi kwa kizazi kipana, kizazi cha MIR.
Wakati wa kutuma: Des-07-2020