BGSe сызыксыз кристалл ярдәмендә октава-киң таралган урта инфракызыл

Dr.JINWEI ZHANG һәм аның командасы Cr: ZnS лазер системасы белән 2,4 мм үзәк дулкын озынлыгында 28-fs импульс китерә торган насос чыганагы буларак кулланыла, ул BGSe кристаллында импульс арасындагы аерма ешлыгын барлыкка китерә.Нәтиҗәдә, 6-18 мм аралыгында урнашкан киң полосалы урта инфракызыл өзлексезлек алынды.Бу BGSe кристаллының киң полосалы, фемтосекунд насос чыганаклары белән ешлыкны түбән конверсия аша аз цикллы урта инфракызыл буын өчен өметле материал булуын күрсәтә.

Кереш сүз

Урта инфракызыл (MIR) яктылыгы 2-20 мм диапазонында химик һәм биологик идентификация өчен файдалы, бу спектраль төбәктә күп молекуляр характеристик үзләштерү линияләре булганга.Бер үк вакытта киң MIR диапазонын үз эченә алган бер-бер артлы, аз цикллы чыганак, шулай ук, мирко-спектроскопия, фемтосекунд насос-тикшерү спектроскопиясе һәм югары динамик диапазонлы сизгер үлчәүләр кебек яңа кушымталарны эшләтеп җибәрә ала.
синхротрон нур линияләре, квант каскад лазерлары, суперконтинуум чыганаклары, оптик параметрик осиллаторлар (ОПО) һәм оптик параметрик көчәйткечләр (OPA) кебек эзлекле MIR нурланышын булдыру өчен эшләнде.Бу схемаларның катлаулылыгы, киңлек киңлеге, көче, эффективлыгы, импульс озынлыгы ягыннан үз көчләре һәм кимчелекләре бар.Алар арасында импульс эчендәге аерма ешлыгын булдыру (IDFG) югары көчле фемтосекунд 2 мм лазерлар үсеше аркасында игътибарны җәлеп итә, алар зур көчле киң полосалы коерентлы MIR яктылыгын булдыру өчен кечкенә бандалы оксид булмаган сызыксыз кристаллларны эффектив рәвештә суыра ала.Гадәттә кулланылган ОПО һәм ОПА белән чагыштырганда, IDFG системаның катлаулылыгын киметергә һәм ышанычлылыкны арттырырга мөмкинлек бирә, чөнки югары төгәллектә ике аерым нур яки куышны тигезләү кирәклеге бетерелә.Моннан тыш, MIR чыгышы IDFG белән тотрыклы ташучы-конверт-фаза (CEP).

1 нче рәсем

1 мм калынлыктагы каплау спектрыBGSe кристаллDIEN TECH белән тәэмин ителгән.Инсетта бу экспериментта кулланылган фактик кристалл күрсәтелә.

2 нче рәсем

A белән MIR буынының эксперименталь көйләнешеBGSe кристалл.ОАП, эффектив фокус озынлыгы 20 мм булган параболик көзге;HWP, ярым дулкынлы тәлинкә;TFP, нечкә пленар поляризатор;LPF, озын фильтр.

2010-нчы елда Бриджман-Стокбаргер ысулы ярдәмендә яңа биаксиаль халькогенид сызыксыз кристалл, BaGa4Se7 (BGSe) уйлап чыгарылган.Аның киң ачыклык диапазоны 0,47-18 мм (1 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә) d11 = 24.3 pm / V һәм d13 = 20.4 pm / V сызыксыз коэффициентлары белән.BGSe-ның ачыклык тәрәзәсе ZGP һәм LGS белән чагыштырганда киңрәк, ләкин аның сызыксызлыгы ZGP-тан түбәнрәк (75 ± 8 pm / V).GaSeдан аермалы буларак, BGSe шулай ук ​​кирәкле фазага туры килгән почмакта киселергә һәм анти-чагылышка каршы капланырга мөмкин.

Эксперименталь көйләү 2 нче рәсемдә күрсәтелгән.Машина йөртү импульслары башта өйдә төзелгән Керр-линза режимында бикләнгән Cr: ZnS осиллаторы поликристалл Cr: ZnS кристалл (5 × 2 × 9 мм3, тапшыру = 15% 1908nm) белән ясалган. ТМ-доплы җепсел лазеры 1908нм.Туры дулкын куышлыгында тибрәнү 45-fs импульсны китерә, 69 МГц кабатлау тизлегендә эшли, уртача көче 1 Вт булган йөртүче дулкын озынлыгында 2,4 мм.Өйдә төзелгән ике этаплы поликристалл Cr: ZnS көчәйткеч (5 × 2 × 6 мм3, тапшыру = 20% 1908нм һәм 5 × 2 × 9 мм3, тапшыру = 15%) 1908нм), һәм импульсның озынлыгы өйдә төзелгән икенче гармоник буын ешлыгы белән чишелгән оптик торлау (SHG-FROG) аппараты белән үлчәнә.

DSC_0646Йомгаклау

Алар белән MIR чыганагын күрсәттеләрBGSe кристаллIDFG ысулы нигезендә.Фемтосекунд Cr: 2,4 мм дулкын озынлыгында ZnS лазер системасы йөртүче чыганагы буларак кулланылды, бер үк вакытта спектраль яктырту 6-18 мм.Безнең белүебезчә, бу киң полосалы MIR буыны BGSe кристаллында беренче тапкыр тормышка ашырыла.Чыгышның берничә цикллы импульс озынлыгы һәм шулай ук ​​ташучы-конверт фазасында тотрыклы булуы көтелә.Башка кристалллар белән чагыштырганда, башлангыч нәтиҗәBGSeчагыштырма киң киңлек белән MIR буынын күрсәтә (киңрәкZGPһәмLGS) түбән уртача көч һәм конверсия эффективлыгы белән булса да.Фокус ноктасының зурлыгын һәм кристалл калынлыгын тагын да оптимальләштерү белән уртача көчне көтеп була.Damageгары зыян бусагасы булган яхшырак кристалл сыйфаты шулай ук ​​MIR уртача көчен һәм конверсия эффективлыгын арттыру өчен файдалы булыр.Бу эш шуны күрсәтәBGSe кристаллкиң полосалы, эзлекле MIR буыны өчен өметле материал.
Пост вакыты: 07-2020 декабрь