Насли инфрасурхи миёнаҳаҷми октава бо истифодаи кристалл ғайрихаттии BGSe

Dr.JINWEI ZHANG ва дастаи ӯ бо истифода аз системаи лазерии Cr: ZnS, ки импулсҳои 28-fs-ро дар дарозии марказии 2,4 µм мерасонанд, ҳамчун манбаи насос истифода мебаранд, ки тавлиди басомади дохили импулсро дар дохили кристалл BGSe ба амал меорад. Дар натиҷа, муттасили муттасили миёнаравии фарохмаҷро аз 6 то 18 µм ба даст оварда шуд. Он нишон медиҳад, ки кристалл BGSe маводи умедбахш барои насби фарохмаҷро, чанд даврони инфрасурх дар даврони кам аз тариқи конверсияи басомад бо манбаъҳои насоси фемтосекундӣ мебошад.

Муқаддима

Нурҳои миёнаи инфрасурх (MIR) дар ҳудуди 2-20 µм барои муайянкунии кимиёвӣ ва биологӣ аз сабаби мавҷуд будани бисёр хатҳои хоси молекулавӣ дар ин минтақаи спектралӣ муфид мебошанд. Манбаи ҳамоҳанг ва чанд давра бо фарогирии ҳамзамони доираи васеи MIR метавонад минбаъд барномаҳои навро ба монанди мирко-спектроскопия, спектоскопияи фтотекунандаи насос-зонд ва андозагирии ҳассоси баланд-динамикӣ фароҳам оварад.
барои тавлиди радиатсияи муттасили MIR таҳия шудааст, ба монанди хатҳои болори синхротрон, лазерҳои каскади квантӣ, манбаъҳои суперконтинуум, оссилаторҳои оптикии параметри (OPO) ва ампликаторҳои параметрии оптикӣ (OPA). Ин схемаҳо ҳама аз ҷиҳати мураккабӣ, паҳнои банд, қудрат, самаранокӣ ва давомнокии импулс қавӣ ва сусти худро доранд. Дар байни онҳо, тавлиди басомади фарқияти дохили-набзӣ (IDFG) ба шарофати таҳияи лазерҳои пурқуввати фемтосекундии 2-м, ки метавонанд кристаллҳои ғайримутамаркази бандгапии хурдро самаранок насб кунанд, то нури пурқудрати фарогирии MIR-ро тавлид кунад. Дар муқоиса бо OPO ва OPAs, ки одатан истифода мешаванд, IDFG имкон медиҳад, ки мушкилии система коҳиш ёбад ва эътимоднокӣ коҳиш ёбад, зеро зарурати ба ҳам мувофиқат кардани ду чӯбҳои чуқурӣ ё чуқуриҳои дақиқ баланд карда мешавад. Ғайр аз он, баромади MIR ба таври худӣ бо фазои интиқолдиҳанда-лифофа (CEP) бо IDFG устувор аст.

Расми 1

Спектри интиқоли кристалли ғафси 1 мм ғафси BGSe, ки онро DIEN TECH пешниҳод кардааст. Дар дохил кристалл воқеии дар ин озмоиш истифодашуда нишон дода шудааст.

Расми 2

Насби таҷрибавии насли MIR бо кристалл BGSe. OAP, оинаи параболикии берун аз меҳвар бо дарозии самараноки фокусаш 20 мм; HWP, лавҳаи нимавҷ; TFP, поляризатори лоғар; LPF, филтри дарозмуддат.

Дар соли 2010, кристалл нави биаксиалии халкогениди ғайрихаттӣ, BaGa4Se7 (BGSe), бо усули Бридгман-Стокбаргер сохта шудааст. Он дорои шаффофияти васеъ аз 0,47 то 18 µм (тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст) бо коэффитсиентҳои ғайрихаттии d11 = 24.3 pm / V ва d13 = 20.4 pm / V. Равзанаи шаффофии BGSe назар ба ZGP ва LGS ба таври назаррас васеътар аст, гарчанде ки ғайрихаттии он аз ZGP пасттар аст (75 ± 8 pm / V). Дар муқоиса бо GaSe, BGSe низ метавонад дар кунҷи мувофиқи мувофиқ бо фазо бурида шавад ва метавонад ба муқобили инъикос пӯшонида шавад.

Насби таҷрибавӣ дар расми 2 (а) тасвир шудааст. Набзҳои ронандагӣ ибтидо аз як кросс-линзаи дар хона сохташудаи кр-линзаи Cr-ZnS бо кристалли поликристалин Cr: ZnS (5 × 2 × 9 mm3, интиқол = 15% дар 1908nm) сохта мешаванд, зеро ҳамчун воситаи афзоиш аз ҷониби як Лазери нахи TM-doped дар 1908nm. Ҷунбиш дар ковокии мавҷҳои истода импулсҳои 45-фсро медиҳад, ки бо суръати такрори 69 МГц бо иқтидори миёнаи 1 Вт дар дарозии мавҷи интиқолдиҳанда 2,4 мм кор мекунанд. Қувваи барқ ​​дар 3.3 ватт дар як хона сохта шудани як марҳилаи бисёрсатринаи поликлристалии Cr: ZnS (5 × 2 × 6 mm3, интиқол = 20% дар 1908nm ва 5 × 2 × 9 mm3, интиқол = 15% дар 1908nm) ва давомнокии импулси баромади он бо дастгоҳи дар дохили худ сохташудаи насли дуввуми гармоникии сарбастаи ҳалли оптикӣ (SHG-FROG) чен карда мешавад.

DSC_0646Хулоса

Онҳо манбаи MIR -ро бо булури BGSe дар асоси усули IDFG намоиш доданд. Системаи лазерии фемтосекунтии Cr: ZnS дар дарозии мавҷ 2,4 мм ҳамчун манбаи пешбаранда истифода шуда, фарогирии ҳамзамони спектралиро аз 6 то 18 µм фароҳам овард. Бо дарназардошти дониши мо, ин бори аввал аст, ки насли фарохмаҷрои MIR дар булӯр BGSe амалӣ мешавад. Интизор меравад, ки натиҷа миқдори ками давраҳои импулс дошта бошад ва инчунин дар марҳилаи интиқолдиҳанда-лифофааш устувор бошад. Дар муқоиса бо дигар кристаллҳо, натиҷаи пешакӣ бо BGSe насли MIR-ро бо паҳнои васеи муқоисашаванда (аз ZGP ва LGS васеътар) нишон медиҳад, гарчанде ки қудрати миёна ва самаранокии табдили он пасттар аст. Ҳангоми баланд бардоштани сатҳи фокус ва ғафсии булӯр нерӯи миёнаи баландтарро метавон интизор шуд. Сифати беҳтарини кристалл бо ҳадди баланди зарар низ барои баланд бардоштани қобилияти миёнаи MIR ва самаранокии табдили он муфид хоҳад буд. Ин кор нишон медиҳад, ки кристалл BGSe барои насли фарохмаҷро, пайвастаи MIR маводи умедбахш аст.
Вақти фиристодан: Дек-07-2020