Eksitasyon dezyèm amonik nan yon spectre laj

Eksitasyon dezyèm amonik nan yon spectre laj

Depi dekouvèt efè optik nonlineyè dezyèm lòd nan ane 1960 yo, li te reveye yon gwo enterè nan mitan chèchè yo. Jiskaprezan, baze sou efè dezyèm amonik ak frekans, li te pwodui soti nan bann iltravyolèt ekstrèm rive nan bann enfrawouj byen lwen an.lazè, te ankouraje devlopman lazè anpil,optiktretman enfòmasyon, imaj mikwoskopik rezolisyon wo ak lòt domèn. Dapre nonlineyèoptikAk teyori polarizasyon an, efè optik non lineyè pè a gen yon relasyon sere avèk simetri kristal la, epi koyefisyan non lineyè a pa zewo sèlman nan medya simetrik envèsyon ki pa santral. Kòm efè non lineyè dezyèm lòd ki pi fondamantal la, dezyèm amonik yo anpeche anpil jenerasyon yo ak itilizasyon efikas yo nan fib kwatz akòz fòm amorf la ak simetri envèsyon sant lan. Kounye a, metòd polarizasyon yo (polarizasyon optik, polarizasyon tèmik, polarizasyon chan elektrik) ka detwi atifisyèlman simetri envèsyon sant materyèl fib optik la, epi amelyore non lineyè dezyèm lòd fib optik la efektivman. Sepandan, metòd sa a mande yon teknoloji preparasyon konplèks ak egzijan, epi li ka sèlman satisfè kondisyon matche kwazi-faz yo nan longèdonn diskrè. Bag rezonans fib optik ki baze sou mòd miray eko a limite eksitasyon spectre laj dezyèm amonik yo. Lè yo kraze simetri estrikti sifas fib la, dezyèm amonik sifas yo nan fib estrikti espesyal la amelyore nan yon sèten mezi, men yo toujou depann sou batman kè ponp femtosegond ak yon pouvwa pik ki wo anpil. Se poutèt sa, jenerasyon efè optik non lineyè dezyèm lòd nan estrikti tout fib ak amelyorasyon efikasite konvèsyon, espesyalman jenerasyon dezyèm amonik laj spectre nan ponp optik kontinyèl ki ba-pouvwa, se pwoblèm debaz ki bezwen rezoud nan domèn optik ak aparèy fib non lineyè, epi yo gen siyifikasyon syantifik enpòtan ak valè aplikasyon laj.

Yon ekip rechèch nan Lachin pwopoze yon konplo entegrasyon faz kristal galyòm selenid an kouch ak fib mikwo-nano. Lè yo pwofite gwo non-linearite dezyèm lòd ak kòmannman long distans kristal galyòm selenid yo, yo reyalize yon pwosesis eksitasyon dezyèm amonik ak konvèsyon milti-frekans laj spectre, sa ki bay yon nouvo solisyon pou amelyorasyon pwosesis milti-parametrik nan fib ak preparasyon dezyèm amonik bande laj.sous limyèEksitasyon efikas dezyèm amonik la ak efè frekans sòm nan konplo a depann sitou de twa kondisyon kle sa yo: distans entèraksyon limyè-matè ki long ant selenid galyòm akmikwo-nano fib, gwo nonlinearite dezyèm lòd la ak lòd long distans kristal selenid galyòm an kouch la, epi kondisyon matche faz frekans fondamantal la ak mòd doubleman frekans lan satisfè.

Nan eksperyans lan, fib mikwo-nano ki prepare pa sistèm konik eskanè flanm dife a gen yon rejyon kòn inifòm nan lòd milimèt, ki bay yon longè aksyon non lineyè long pou limyè ponp lan ak dezyèm vag amonik la. Polarizabilite non lineyè dezyèm lòd kristal selenid galyòm entegre a depase 170 pm/V, ki pi wo pase polarizabilite non lineyè intrinsèque fib optik la. Anplis de sa, estrikti long distans kristal selenid galyòm lan asire entèferans faz kontinyèl dezyèm amonik yo, sa ki bay tout avantaj longè aksyon non lineyè ki long nan fib mikwo-nano a. Pi enpòtan, matche faz ant mòd baz optik ponpe a (HE11) ak mòd dezyèm amonik lòd segondè a (EH11, HE31) reyalize lè yo kontwole dyamèt kòn lan epi answit reglemante dispèsyon gid vag la pandan preparasyon fib mikwo-nano a.

Kondisyon ki anwo yo poze fondasyon pou yon eksitasyon efikas ak laj bann pou dezyèm amonik nan fib mikwo-nano. Eksperyans lan montre ke pwodiksyon dezyèm amonik nan nivo nanowatt la ka reyalize anba ponp lazè pulsasyon pikosegond 1550 nm, epi dezyèm amonik yo kapab tou eksite avèk efikasite anba ponp lazè kontinyèl nan menm longèdonn lan, epi papòt pouvwa a osi ba ke plizyè santèn mikwowatt (Figi 1). Anplis, lè limyè ponp lan pwolonje nan twa longèdonn diferan nan lazè kontinyèl (1270/1550/1590 nm), twa dezyèm amonik (2w1, 2w2, 2w3) ak twa siyal frekans sòm (w1+w2, w1+w3, w2+w3) yo obsève nan chak nan sis longèdonn konvèsyon frekans yo. Lè yo ranplase limyè ponp lan ak yon sous limyè ultra-radyan ki emèt limyè (SLED) ak yon Pleasant 79.3 nm, yo pwodui yon dezyèm amonik laj spectre ak yon Pleasant 28.3 nm (Figi 2). Anplis de sa, si yo ka itilize teknoloji depo vapè chimik pou ranplase teknoloji transfè sèk la nan etid sa a, epi mwens kouch kristal selenid galyòm ka grandi sou sifas fib mikwo-nano sou long distans, yo espere efikasite konvèsyon dezyèm amonik la ap amelyore plis toujou.

FIG. 1 Sistèm jenerasyon dezyèm amonik ak rezilta nan estrikti tout fib

Figi 2 Melanj plizyè longèdonn ak dezyèm amonik laj spectre anba ponpaj optik kontinyèl