Jenerasyon oktav-spann mitan-enfrawouj lè l sèvi avèk yon kristal BGSe ki pa lineyè

Dr.JINWEI ZHANG ak ekip li a sèvi ak yon sistèm lazè Cr:ZnS ki bay 28-fs pulsasyon nan yon longèdonn santral 2.4 µm yo itilize kòm sous ponp lan, ki kondwi jenerasyon frekans diferans intra-puls anndan kristal BGSe a.Kòm yon rezilta, yo te jwenn yon kontinyèl mitan-enfrawouj bande aderan ki soti nan 6 a 18 µm.Li montre ke kristal BGSe a se yon materyèl pwomèt pou bande, kèk sik jenerasyon mitan-enfrawouj atravè konvèsyon frekans desann ak sous ponp femtosecond.

Entwodiksyon

Limyè Mid-enfrawouj (MIR) nan ranje 2-20 µm itil pou idantifikasyon chimik ak byolojik akòz prezans anpil liy absòpsyon karakteristik molekilè nan rejyon espèk sa a.Yon sous ki aderan, kèk sik ak yon kouvèti similtane nan gwo ranje MIR la ka pèmèt plis nouvo aplikasyon tankou mirko-spèktroskopi, spèktroskopi ponp-sond femtosegond, ak mezi ki sansib nan ranje segondè-dinamik Jiska kounye a anpil plan yo te genyen.

yo te devlope pou jenere radyasyon MIR aderan, tankou liy gwo bout bwa synchrotron, lazè kaskad pwopòsyon, sous supercontinuum, osilateur parametrik optik (OPO) ak anplifikatè parametrik optik (OPA).Plan sa yo tout gen pwòp fòs ak feblès yo an tèm de konpleksite, Pleasant, pouvwa, efikasite, ak dire batman kè.Pami yo, jenerasyon frekans diferans intra-pulse (IDFG) ap atire atansyon k ap grandi gras a devlopman nan lazè femtosecond 2 µm ki gen gwo pouvwa ki ka efektivman ponpe kristal ki pa lineyè ti-bandgap ki pa oksid pou jenere limyè MIR aderan bande gwo pouvwa.Konpare ak OPO yo ak OPA yo itilize nòmalman, IDFG pèmèt yon rediksyon nan konpleksite sistèm ak amelyorasyon nan fyab, kòm bezwen an aliman de travès separe oswa kavite nan gwo presizyon retire.Anplis, pwodiksyon MIR se intrinsèque transporteur-anvlòp-faz (CEP) ki estab ak IDFG.

Fig 1

Transmisyon spectre nan 1-mm-epè ki pa kouvwiBGSe kristalDIEN TECH ofri.Ankadreman an montre kristal aktyèl yo itilize nan eksperyans sa a.

Fig 2

Konfigirasyon eksperimantal jenerasyon MIR ak yonBGSe kristal.OAP, glas parabolik off-aks ak yon longè konsantre efikas nan 20 mm;HWP, plak mwatye vag;TFP, polarizè fim mens;LPF, filtre long-pass.

Se konfigirasyon eksperimantal la ilistre nan Fig. 2 (a).Batman kondwi yo okòmansman pwodui nan yon osilator Cr:ZnS ki te fè lakay lantiy Kerr ki te fèmen ak yon kristal polikristalin Cr:ZnS (5 × 2 × 9 mm3, transmisyon = 15% nan 1908nm) kòm mwayen benefis ponpe pa yon. Tm-dope fib lazè nan 1908nm.Osilasyon an nan yon kavite onn kanpe bay pulsasyon 45-fs opere nan yon pousantaj repetisyon nan 69 MHz ak yon pouvwa mwayèn nan 1 W nan yon longèdonn konpayi asirans nan 2.4 µm.Pouvwa a anplifye a 3.3 W nan yon anplifikatè Cr:ZnS polikristalin de etap sèl-pase ki te konstwi lakay (5 × 2 × 6 mm3, transmisyon = 20% nan 1908nm ak 5 × 2 × 9 mm3, transmisyon = 15% nan 1908nm), epi yo mezire dire batman pwodiksyon an ak yon aparèy griyaj optik (SHG-FROG) ki te konstwi lakay dezyèm amonik jenerasyon.

An 2010, yon nouvo kristal biaxial chalcogenide ki pa lineyè, BaGa4Se7 (BGSe), te fabrike lè l sèvi avèk metòd Bridgman-Stockbarger.Li gen yon seri transparans lajè ki soti nan 0.47 a 18 µm (jan yo montre nan Fig. 1) ak koyefisyan ki pa lineyè d11 = 24.3 pm/V ak d13 = 20.4 pm/V.Fenèt transparans BGSe siyifikativman pi laj pase ZGP ak LGS byenke nonlinearite li pi ba pase ZGP (75 ± 8 pm/V).Kontrèman ak GaSe, BGSe kapab tou koupe nan ang faz-matche vle a epi yo ka anti-refleksyon kouvwi.

Konklizyon

Yo demontre yon sous MIR ak laBGSe kristalbaze sou metòd IDFG.Yo te itilize yon sistèm lazè femtosecond Cr:ZnS nan longèdonn 2.4 µm kòm sous kondwi, ki pèmèt yon kouvèti similtane spectral soti nan 6 a 18 µm.Dapre sa nou konnen, sa a se premye fwa jenerasyon bande MIR reyalize nan yon kristal BGSe.Pwodiksyon an espere gen kèk sik dire batman kè ak tou yo dwe ki estab nan faz konpayi asirans-anvlòp li yo.Konpare ak lòt kristal, rezilta preliminè akBGSemontre yon jenerasyon MIR ak lajè Pleasant konparab (pi laj paseZGPepiLGS) byenke ak yon pi ba mwayèn pouvwa ak efikasite konvèsyon.Pi wo pouvwa mwayèn ta ka espere ak plis optimize nan gwosè a plas konsantre ak epesè kristal.Yon pi bon kalite kristal ak pi gwo papòt domaj ta tou benefisye pou ogmante pouvwa mwayèn MIR ak efikasite konvèsyon.Travay sa a montre saBGSe kristalse yon materyèl pwomèt pou jenerasyon laj, aderan MIR.

Jwenn papye PDF la

Tan poste: Dec-07-2020