Famokarana octave-manelanelana mid-infrarouge amin'ny fampiasana kristaly tsy tsipika BGSe

Dr.JINWEI ZHANG sy ny ekipany mampiasa Cr: ZnS tamin'ny laser rafitra manatitra 28-fs pulses amin'ny afovoany halavan'ny onjam ny 2.4 µm dia ampiasaina ho toy ny paompy loharano, izay mitondra ny intra-pulse fahasamihafan'ny matetika taranaka ao anatin'ny BGSe kristaly.Vokatr'izany dia nahazo continuum mid-infrarouge midadasika mirindra mirefy 6 ka hatramin'ny 18 µm.Izany dia mampiseho fa ny kristaly BGSe dia fitaovana mampanantena ho an'ny broadband, tsingerina vitsivitsy mid-infrared amin'ny alàlan'ny fiovam-po midina miaraka amin'ny loharano paompy femtosecond.

Sava lalana

Ny hazavana mid-infraroda (MIR) ao anatin'ny 2-20 µm dia ilaina amin'ny famantarana simika sy biolojika noho ny fisian'ny tsipika fanasoavana molekiola maro ao amin'io faritra spektrika io.Loharano mirindra, tsingerina vitsy miaraka amin'ny fandrakofana miaraka amin'ny faritra midadasika MIR dia afaka manome alalana bebe kokoa ny fampiharana vaovao toy ny mirco-spectroscopy , femtosecond paompy-probe spectroscopy, ary ny fandrefesana saro-pady avo lenta Mandraka ankehitriny dia maro ny tetika manana
dia novolavolaina mba hamoronana taratra MIR mirindra, toy ny tsipika taratra synchrotron, laser cascade quantum, loharano supercontinuum, oscillators parametric optika (OPO) ary amplifier parametric optika (OPA).Ireo tetika ireo dia samy manana ny tanjany sy ny fahalemeny manokana momba ny fahasarotana, ny bandwidth, ny hery, ny fahombiazany ary ny faharetan'ny pulse.Anisan'izany, ny intra-pulse difference frequency generation (IDFG) dia misarika ny saina mitombo noho ny fivoaran'ny laser femtosecond 2 µm mahery izay afaka manondraka kristaly tsy mitongilana tsy misy oksidana kely tsy misy oksida mba hamokatra hazavana MIR mirindra.Raha ampitahaina amin'ny OPO sy OPA mahazatra, ny IDFG dia mamela ny fampihenana ny fahasarotan'ny rafitra sy ny fanatsarana ny fahamendrehana, satria nesorina ny filàna fampifanarahana ny taratra na lavaka roa misaraka amin'ny mari-pahaizana ambony.Ankoatr'izay, ny vokatra MIR dia stable amin'ny IDFG.

sary 1

Fandefasana spectrum ny hatevin'ny 1 mm tsy misy coatedBGS kristalynomen'ny DIEN TECH.Ny inset dia mampiseho ny tena kristaly ampiasaina amin'ity andrana ity.

sary 2

Fametrahana andrana amin'ny taranaka MIR miaraka amin'ny aBGS kristaly.OAP, fitaratra parabolika tsy misy axis miaraka amin'ny halavan'ny fifantohana mahomby amin'ny 20 mm;HWP, takelaka antsasaky ny onja;TFP, polarizer sarimihetsika manify;LPF, sivana lavitra.

Tamin'ny taona 2010, ny kristaly biaxial chalcogenide nonlinear vaovao, BaGa4Se7 (BGSe), dia noforonina tamin'ny alàlan'ny fomba Bridgman-Stockbarger.Izy io dia manana fangaraharana midadasika manomboka amin'ny 0.47 ka hatramin'ny 18 µm (araka ny aseho amin'ny sary 1) miaraka amin'ny coefficients tsy tsipika d11 = 24.3 pm/V ary d13 = 20.4 pm/V.Ny varavarankelin'ny mangarahara an'ny BGSe dia midadasika kokoa noho ny ZGP sy LGS na dia ambany noho ny ZGP (75 ± 8 ora alina/V) aza ny tsy filaharany.Mifanohitra amin'ny GaSe, ny BGSe dia azo tapahina amin'ny zoro mifanandrify amin'ny dingana tiana ary mety ho rakotry ny fisaintsainana.

Ny fametrahana andrana dia aseho amin'ny sary 2(a).Ny pulses mitondra fiara dia avy amin'ny Cr: ZnS oscillator voahidy ao an-trano miaraka amin'ny kristaly polycrystalline Cr: ZnS (5 × 2 × 9 mm3, fifindran'ny = 15% amin'ny 1908nm) Tm-doped fibre laser amin'ny 1908nm.Ny oscillation ao amin'ny lavaka onja mijoro dia manome pulses 45-fs miasa amin'ny tahan'ny miverimberina 69 MHz miaraka amin'ny herin'ny 1 W amin'ny halavan'ny onjam-pitaterana 2.4 µm.Ny hery dia ampitomboina amin'ny 3.3 W ao amin'ny polycrystalline tokan-tena vita amin'ny dingana roa vita amin'ny polycrystalline Cr: ZnS amplifier (5 × 2 × 6 mm3, fifindran'ny = 20% amin'ny 1908nm ary 5 × 2 × 9 mm3, fifindran'ny = 15% amin'ny 1908nm), ary ny faharetan'ny pulso dia refesina amin'ny fitaovana fandrefesana optique (SHG-FROG) naorina ao an-trano.

DSC_0646Famaranana

Naneho loharanom-baovao MIR izy ireo niaraka tamin'nyBGS kristalymifototra amin'ny fomba IDFG.Ny rafitra laser femtosecond Cr:ZnS amin'ny halavan'ny onjan'ny 2.4 µm dia nampiasaina ho loharanon'ny fiara, izay ahafahan'ny fandrakofana spectral miaraka amin'ny 6 ka hatramin'ny 18 µm.Raha ny fahalalantsika indrindra dia izao no fotoana voalohany nahitana ny famokarana broadband MIR tao anaty kristaly BGSe.Ny vokatra dia antenaina hanana faharetan'ny pulse tsingerina vitsy ary koa ho marin-toerana amin'ny dingana valopy mitondra azy.Raha oharina amin'ny kristaly hafa, ny vokatra vonjimaika amin'nyBGSedia mampiseho taranaka MIR miaraka amin'ny bandwidth malalaka azo ampitahaina (lehibe kokoa noho nyZGPSYLGS) na dia manana hery antonony ambany kokoa sy fahombiazan'ny fiovam-po aza.Ny hery antonony ambony kokoa dia azo antenaina amin'ny fanatsarana bebe kokoa ny haben'ny toerana ifantohany sy ny hatevin'ny kristaly.Ny kalitao kristaly tsara kokoa miaraka amin'ny tokonam-baravarana avo kokoa dia mety hahasoa ihany koa amin'ny fampitomboana ny salan'isan'ny herin'ny MIR sy ny fahombiazan'ny fiovam-po.Ity asa ity dia mampiseho izanyBGS kristalydia fitaovana fampanantenana ho an'ny famokarana MIR mirindra.
Fotoana fandefasana: Dec-07-2020