Διέγερση των δεύτερων αρμονικών σε ένα ευρύ φάσμα

Διέγερση των δεύτερων αρμονικών σε ένα ευρύ φάσμα

Δεδομένου ότι η ανακάλυψη μη γραμμικών οπτικών αποτελεσμάτων δεύτερης τάξης στη δεκαετία του 1960, προκάλεσε ευρύ ενδιαφέρον των ερευνητών, μέχρι στιγμής, με βάση τα δεύτερα αρμονικά και τα αποτελέσματα συχνότητας, έχει παραχθεί από την ακραία υπεριώδη έως την πολύ υπέρυθρη ζώνη τουλέιζερ, προώθησε σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη του λέιζερ,οπτικόςΕπεξεργασία πληροφοριών, μικροσκοπική απεικόνιση υψηλής ανάλυσης και άλλα πεδία. Σύμφωνα με τον μη γραμμικόοπτικήκαι η θεωρία πόλωσης, η μη γραμμική οπτική επίδραση της τάξης είναι στενά συνδεδεμένη με τη συμμετρία των κρυστάλλων και ο μη γραμμικός συντελεστής δεν είναι μηδενικός μόνο σε συμμετρικά μέσα μη κεντρικής αναστροφής. Ως το πιο βασικό μη γραμμικό αποτέλεσμα δεύτερης τάξης, οι δεύτερες αρμονικές εμποδίζουν σημαντικά τη γενιά τους και την αποτελεσματική χρήση σε ίνες χαλαζία λόγω της άμορφης μορφής και της συμμετρίας της κεντρικής αντιστροφής. Επί του παρόντος, οι μέθοδοι πόλωσης (οπτική πόλωση, θερμική πόλωση, πόλωση ηλεκτρικών πεδίων) μπορούν να καταστρέψουν τεχνητά τη συμμετρία της αντιστροφής του κέντρου υλικού της οπτικής ίνας και να βελτιώσουν αποτελεσματικά τη μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας δεύτερης τάξης. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος απαιτεί πολύπλοκη και απαιτητική τεχνολογία προετοιμασίας και μπορεί να ανταποκριθεί μόνο στις οιονεί συνθήκες αντιστοίχισης σε διακριτά μήκη κύματος. Ο δακτύλιος συντονισμού οπτικών ινών με βάση τη λειτουργία τοίχου Echo περιορίζει την ευρεία διέγερση των δεύτερων αρμονικών. Με το σπάσιμο της συμμετρίας της επιφανειακής δομής της ίνας, οι δεύτερες αρμονικές της επιφάνειας στην ειδική δομή ινών ενισχύονται σε κάποιο βαθμό, αλλά εξακολουθούν να εξαρτώνται από τον παλμό της αντλίας Femtosecond με πολύ υψηλή μέγιστη ισχύ. Ως εκ τούτου, η δημιουργία μη γραμμικών οπτικών αποτελεσμάτων δεύτερης τάξης στις δομές όλων των ινών και η βελτίωση της αποτελεσματικότητας της μετατροπής, ειδικά η δημιουργία της δεύτερης αρμονικής ευρείας φάσματος και της εφαρμογής χαμηλής ισχύος, της συνεχούς οπτικής άντλησης, είναι τα βασικά προβλήματα που πρέπει να λυθούν στον τομέα των οπτικών και συσκευών μη γραμμικών ινών και έχουν σημαντική επιστημονική σημασία και ευρεία αίτηση.

Μια ερευνητική ομάδα στην Κίνα πρότεινε ένα σχήμα ενσωμάτωσης κρυστάλλινης φάσης σε σεληνιακή φάσης με στρώσεις με μικρο-νανο. Αξιοποιώντας την υψηλή μη γραμμικότητα και τη διαταγή μεγάλης εμβέλειας των κρυστάλλων σεληνιδίου του γαλλίου, πραγματοποιείται μια μεταβατική διέγερση με μεγάλη φάσμα και η διαδικασία μετατροπής πολλαπλών συχνοτήτων, παρέχοντας μια νέα λύση για την ενίσχυση των πολυ-παραμετρικών διεργασιών στις ίνες και την προετοιμασία της Broadband-Harmonicπηγές φωτός. Η αποτελεσματική διέγερση της δεύτερης επίδρασης αρμονικής και συχνότητας στο σχήμα εξαρτάται κυρίως από τις ακόλουθες τρεις βασικές συνθήκες: την απόσταση αλληλεπίδρασης μακράς φωτός μεταξύ του σεληνιδίου του γαλλίου καιμικρο-ναό ίνα, η υψηλή σειρά μη γραμμικότητας και μακράς τάξης της δεύτερης τάξης του κρυστάλλου σεληνιδίου στρωματοποιίας και οι συνθήκες αντιστοίχισης φάσης της θεμελιώδους τρόπου διπλασιασμού της συχνότητας και της συχνότητας ικανοποιούνται.

Στο πείραμα, οι ίνες μικρο-νανοεγκεφάλου που παρασκευάζονται από το σύστημα κωνικής σάρωσης φλόγας έχει μια ομοιόμορφη περιοχή κώνου της τάξης του χιλιοστού, το οποίο παρέχει ένα μακρύ μη γραμμικό μήκος δράσης για το φως της αντλίας και το δεύτερο αρμονικό κύμα. Η μη γραμμική πολωυσιμότητα της δεύτερης τάξης του ολοκληρωμένου κρυσταλλικού σεληνιδίου του ολοκληρωμένου γαλλίου υπερβαίνει τις 170 μ.μ./V, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από την εγγενή μη γραμμική πολωυσιμότητα της οπτικής ίνας. Επιπλέον, η διαταγμένη δομή του Crystal του Gallium Selenide εξασφαλίζει τη συνεχή παρεμβολή φάσης των δεύτερων αρμονικών, δίνοντας πλήρη παιχνίδι προς όφελος του μεγάλου μη γραμμικού μήκους δράσης στις ίνες Micro-Nano. Το πιο σημαντικό είναι ότι η αντιστοίχιση φάσης μεταξύ της λειτουργίας οπτικής βάσης αντλίας (HE11) και της δεύτερης αρμονικής λειτουργίας υψηλής τάξης (EH11, HE31) πραγματοποιείται με τον έλεγχο της διαμέτρου του κώνου και στη συνέχεια τη ρύθμιση της διασποράς κυματοδηγού κατά τη διάρκεια της παρασκευής μικρο-νανο-ινών.

Οι παραπάνω συνθήκες θέτουν τα θεμέλια για την αποτελεσματική και ευρεία ζώνη διέγερσης των δεύτερων αρμονικών σε ίνες μικρο-νανο. Το πείραμα δείχνει ότι η έξοδος των δεύτερων αρμονικών στο επίπεδο nanowatt μπορεί να επιτευχθεί κάτω από την αντλία παλμού picosecond των 1550 nm και η δεύτερη αρμονική μπορεί επίσης να διεγερθεί αποτελεσματικά κάτω από τη συνεχή αντλία λέιζερ του ίδιου μήκους κύματος και η ισχύ κατωφλίου είναι τόσο χαμηλή όσο αρκετές εκατοντάδες μικροβιάματα (Σχήμα 1). Περαιτέρω, όταν το φως της αντλίας επεκτείνεται σε τρία διαφορετικά μήκη κύματος συνεχούς λέιζερ (1270/1550/1590 nm), παρατηρούνται τρία δευτερόλεπτα Harmonics (2W1, 2W2, 2W3) και τρία σήματα συχνότητας (W1+W2, W1+W3, W2+W3) Αντικατάσταση του φωτός της αντλίας με μια εξαιρετικά ακτινοβολία φωτός που εκπέμπει φωτός (SLED) με εύρος ζώνης 79,3 nm, παράγεται μια δεύτερη αρμονική με ευρύ φάσμα με εύρος ζώνης 28,3 nm (Εικόνα 2). Επιπλέον, εάν η τεχνολογία εναπόθεσης χημικών ατμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση της τεχνολογίας ξηρής μεταφοράς σε αυτή τη μελέτη και λιγότερα στρώματα κρυστάλλων σεληνιδίου γαλλίου μπορούν να καλλιεργηθούν στην επιφάνεια των μικρο-νανο-ινών σε μεγάλες αποστάσεις, αναμένεται να βελτιωθεί η δεύτερη αρμονική απόδοση μετατροπής.

ΣΥΚΟ. 1 δευτερόλεπτο σύστημα αρμονικής παραγωγής και έχει ως αποτέλεσμα τη δομή όλων των ινών

Εικόνα 2 Αναμειγνύση πολλαπλών μήκους κύματος και Δεύτερη αρμονική με ευρύ φάσμα υπό συνεχή οπτική άντληση