Nxjerrja e harmonikës së dytë në një spektër të gjerë
Që nga zbulimi i efekteve optike jolineare të rendit të dytë në vitet 1960, ka ngjallur interes të gjerë të studiuesve, deri më tani, bazuar në efektet e dyta harmonike, dhe frekuencës, ka prodhuar nga ultravjollili ekstrem në bandën shumë infra të kuqe tëlazer, promovoi shumë zhvillimin e lazerit,optikPërpunimi i informacionit, imazhi mikroskopik me rezolucion të lartë dhe fushat e tjera. Sipas jolinearitoptikëDhe teoria e polarizimit, efekti optik jo-linear i rendit të barabartë është i lidhur ngushtë me simetrinë kristal, dhe koeficienti jolinear nuk është zero vetëm në median simetrike të përmbysjes jo-qendrore. Si efekti më themelor jolinear i rendit të dytë, harmonika e dytë pengon shumë gjenerimin e tyre dhe përdorimin efektiv në fibrat kuarci për shkak të formës amorfe dhe simetrisë së përmbysjes së qendrës. Aktualisht, metodat e polarizimit (polarizimi optik, polarizimi termik, polarizimi i fushës elektrike) mund të shkatërrojnë artificialisht simetrinë e përmbysjes së qendrës materiale të fibrave optike, dhe të përmirësojnë në mënyrë efektive jo linearitetin e rendit të dytë të fibrave optike. Sidoqoftë, kjo metodë kërkon teknologji komplekse dhe të kërkuar të përgatitjes, dhe mund të plotësojë vetëm kushtet e përputhjes kuazi-fazë në gjatësi vale diskrete. Unaza rezonante e fibrave optike bazuar në modalitetin e murit Echo kufizon ngacmimin e spektrit të gjerë të harmonisë së dytë. Duke thyer simetrinë e strukturës sipërfaqësore të fibrës, harmonika e dytë sipërfaqësore në fibrën e strukturës speciale përmirësohet në një masë të caktuar, por ende varet nga pulsi i pompës femtosecond me fuqi shumë të lartë. Prandaj, gjenerimi i efekteve optike jolineare të rendit të dytë në strukturat me të gjitha fibrat dhe përmirësimi i efikasitetit të konvertimit, veçanërisht gjenerimi i harmonikave të dyta me spektër të gjerë në pompimin optik të vazhdueshëm, të vazhdueshëm, janë problemet themelore që duhet të zgjidhen në fushën e optikës dhe pajisjeve jo-lineare të fibrave, dhe kanë një rëndësi të rëndësishme shkencore dhe vlerë të gjerë të aplikimit.
Një ekip hulumtues në Kinë ka propozuar një skemë të shtresuar të fazës kristal të fazës së kristalit me galium me fibra mikro-nano. Duke përfituar nga jolineariteti i rendit të dytë të rendit të dytë dhe renditja me rreze të gjatë të kristaleve të selenideve të galiumit, janë realizuar një zgjidhje e gjerë e ngacmimit të harmonisë së dytë dhe procesit të konvertimit me shumë frekuencë, duke siguruar një zgjidhje të re për përmirësimin e proceseve multi-parametrike të proceseburimet e dritës. Ngacmimi efikas i efektit të dytë harmonik dhe të frekuencës së shumës në skemë kryesisht varet nga tre kushtet e mëposhtme: distanca e ndërveprimit të gjatë të dritës midis galium selenide dhefibër mikro-nano, jolineariteti i lartë i rendit të dytë dhe rendi me rreze të gjatë të kristalit të shtresuar të galiumit selenide, dhe kushtet e përputhjes fazore të frekuencës themelore dhe modalitetit të dyfishimit të frekuencës janë të plotësuara.
Në eksperiment, fibra mikro-nano e përgatitur nga sistemi i zvogëlimit të skanimit të flakës ka një rajon të njëtrajtshëm Cone në rendin e milimetrit, i cili siguron një gjatësi të gjatë veprimi jolinear për dritën e pompës dhe valën e dytë harmonike. Polarizueshmëria jolineare e rendit të dytë të kristalit të integruar të selenidit të galiumit tejkalon 170 pasdite/V, i cili është shumë më i lartë se polarizueshmëria e brendshme jolineare e fibrës optike. Për më tepër, struktura e urdhëruar me rreze të gjatë të kristalit të selenidit të galiumit siguron ndërhyrjen e vazhdueshme të fazës së harmonikës së dytë, duke i dhënë lojë të plotë në avantazhin e gjatësisë së madhe të veprimit jolinear në fibrën mikro-nano. Më e rëndësishmja, përputhja e fazës midis mënyrës së bazës optike të pompimit (HE11) dhe mënyrës së dytë harmonike të rendit të lartë (EH11, HE31) është realizuar duke kontrolluar diametrin e konit dhe më pas duke rregulluar shpërndarjen e shiritit të valës gjatë përgatitjes së fibrave mikro-nano.
Kushtet e mësipërme vendosin themelet për ngacmimin efikas dhe të gjerë të harmonikës së dytë në fibrat mikro-nano. Eksperimenti tregon se prodhimi i harmonisë së dytë në nivelin e nanowatt mund të arrihet nën pompën lazer të pulsit Picosecond 1550 nm, dhe harmonika e dytë gjithashtu mund të emocionohet në mënyrë efikase nën pompën lazer të vazhdueshme të së njëjtës gjatësi vale, dhe fuqia e pragut është aq e ulët sa disa qindra mikrovat (Figura 1). Më tej, kur drita e pompës shtrihet në tre gjatësi vale të ndryshme të lazerit të vazhdueshëm (1270/1550/1590 nm), tre harmonikë të dytë (2W1, 2W2, 2W3) dhe tre sinjale të frekuencës së shumës (W1+W2, W1+W3, W2+W3) vërehen në secilën prej gjashtë gjatësive të valës së konvertimit të frekuencës. Duke zëvendësuar dritën e pompës me një diodë ultra-rrezatuese të diodës që lëshon dritë (slitë) me një gjerësi bande prej 79.3 nm, gjenerohet një harmonik i dytë me spektër të gjerë me një gjerësi bande prej 28.3 nm (Figura 2). Për më tepër, nëse teknologjia kimike e depozitimit të avullit mund të përdoret për të zëvendësuar teknologjinë e transferimit të thatë në këtë studim, dhe më pak shtresa të kristaleve selenide gallium mund të rriten në sipërfaqen e fibrave mikro-nano në distanca të gjata, efikasiteti i dytë harmonik i konvertimit pritet të përmirësohet më tej.
Fig. 1 Sistemi i dytë i gjenerimit harmonik të dytë dhe rezulton në strukturën e të gjitha fibrave
Figura 2 Përzierja me gjatësi shumë vale dhe harmonika e dytë me spektër të gjerë nën pompimin optik të vazhdueshëm
Koha e Postimit: Maj-20-2024