Cynhyrchu wythfed rhychwantu canol-isgoch gan ddefnyddio grisial aflinol BGSe

Mae Dr.JINWEI ZHANG a'i dîm yn defnyddio system laser Cr:ZnS sy'n darparu corbys 28-fs ar donfedd ganolog o 2.4 µm yn cael ei ddefnyddio fel ffynhonnell y pwmp, sy'n gyrru'r genhedlaeth amlder gwahaniaeth o fewn curiad y galon y tu mewn i'r grisial BGSe.O ganlyniad, cafwyd continwwm isgoch canol band eang cydlynol yn ymestyn o 6 i 18 µm.Mae'n dangos bod y grisial BGSe yn ddeunydd addawol ar gyfer band eang, cenhedlaeth isgoch canol-cylch ychydig trwy drosi amlder i lawr gyda ffynonellau pwmp femtosecond.

Rhagymadrodd

Mae golau isgoch canol (MIR) yn yr ystod o 2-20 µm yn ddefnyddiol ar gyfer adnabod cemegol a biolegol oherwydd presenoldeb llawer o linellau amsugno nodweddiadol moleciwlaidd yn y rhanbarth sbectrol hwn.Gall ffynhonnell gydlynol, ychydig o gylchredau sy'n cwmpasu'r ystod MIR eang ar yr un pryd alluogi cymwysiadau newydd fel micro-sbectrosgopeg, sbectrosgopeg chwiliwr pwmp femtosecond, a mesuriadau sensitif amrediad deinamig uchel Hyd yn hyn, mae nifer o gynlluniau wedi'u gwneud.
wedi'i ddatblygu i gynhyrchu ymbelydredd MIR cydlynol, megis llinellau trawst synchrotron, laserau rhaeadru cwantwm, ffynonellau supercontinwwm, osgiliaduron parametrig optegol (OPO) a mwyhaduron parametrig optegol (OPA).Mae gan bob un o'r cynlluniau hyn eu cryfderau a'u gwendidau eu hunain o ran cymhlethdod, lled band, pŵer, effeithlonrwydd a hyd curiad y galon.Yn eu plith, mae cynhyrchu amledd gwahaniaeth mewn-pwls (IDFG) yn denu sylw cynyddol diolch i ddatblygiad laserau femtosecond 2 µm pŵer uchel a all bwmpio crisialau aflinol bach-bandgap nad ydynt yn ocsid yn effeithiol i gynhyrchu golau MIR cydlynol band eang pŵer uchel.O'i gymharu â'r OPOs a'r OPAs a ddefnyddir fel arfer, mae IDFG yn caniatáu lleihau cymhlethdod y system a gwella dibynadwyedd, gan fod yr angen i alinio dau drawst neu geudodau ar wahân ar drachywiredd yn cael ei ddileu.Yn ogystal, mae'r allbwn MIR yn gynhenid ​​​​cyfnod cludwr-amlen (CEP) sefydlog gydag IDFG.

Ffig 1

Sbectrwm trosglwyddo'r 1-mm o drwch heb ei orchuddioGrisial BGsea ddarperir gan DIEN TECH.Mae'r mewnosodiad yn dangos y grisial gwirioneddol a ddefnyddiwyd yn yr arbrawf hwn.

Ffig 2

Gosodiad arbrofol y genhedlaeth MIR gyda aGrisial BGse.OAP, drych parabolig oddi ar yr echel gyda hyd ffocws effeithiol o 20 mm;HWP, plât hanner ton;TFP, polarydd ffilm denau;LPF, hidlydd pas hir.

Yn 2010, mae grisial aflinol calcogenid biaxial newydd, BaGa4Se7 (BGSe), wedi'i wneud gan ddefnyddio'r dull Bridgman-Stockbarger .Mae ganddo ystod tryloywder eang o 0.47 i 18 µm (fel y dangosir yn Ffig. 1) gyda chyfernodau aflinol o d11 = 24.3 pm/V a d13 = 20.4 pm/V.Mae ffenestr tryloywder BGSe yn sylweddol ehangach na ZGP a LGS er bod ei aflinoledd yn is na ZGP (75 ± 8 pm/V).Mewn cyferbyniad â GaSe, gellir torri BGSe hefyd ar yr ongl cydweddu cam a ddymunir a gellir ei orchuddio â gwrth-fyfyrio.

Mae'r gosodiad arbrofol i'w weld yn Ffig. 2(a).Mae'r corbys gyrru yn cael eu cynhyrchu i ddechrau o osgiliadur Cr:ZnS wedi'i gloi â modd lens Kerr cartref gyda chrisial Cr:ZnS polygrisialog (5 × 2 × 9 mm3 , trawsyriant = 15% ar 1908nm) fel y cyfrwng cynnydd wedi'i bwmpio gan a Laser ffibr dop Tm ar 1908nm.Mae'r osgiliad mewn ceudod tonnau sefyll yn darparu curiadau 45-fs sy'n gweithredu ar gyfradd ailadrodd o 69 MHz gyda phŵer cyfartalog o 1 W ar donfedd cario o 2.4 µm.Mae'r pŵer yn cael ei fwyhau i 3.3 W mewn mwyhadur Cr:ZnS polygrisialog un cam dau gam cartref (5 × 2 × 6 mm3 , trawsyrru = 20% ar 1908nm a 5 × 2 × 9 mm3 , trawsyrru = 15% ar 1908nm), a mesurir hyd pwls allbwn gyda chyfarpar gratio optegol ail-harmonig-datrys amledd (SHG-FROG) cartref.

DSC_0646Casgliad

Maent yn dangos ffynhonnell MIR gyda'rGrisial BGseyn seiliedig ar y dull IDFG.Defnyddiwyd system laser Cr:ZnS femtosecond ar y donfedd o 2.4 µm fel ffynhonnell yrru, gan alluogi cwmpas sbectrol cydamserol o 6 i 18 µm.Hyd eithaf ein gwybodaeth, dyma'r tro cyntaf i gynhyrchu MIR band eang gael ei wireddu mewn grisial BGSe.Disgwylir i'r allbwn bara am ychydig o gyfnodau pwls cylchol a hefyd y bydd yn sefydlog yn ei gyfnod amlen cludwr.O'i gymharu â grisialau eraill, mae'r canlyniad rhagarweiniol gydaBGSeyn dangos cenhedlaeth MIR gyda lled band eang cymharol (ehangach naZGPaLGS) er bod ganddo bŵer cyfartalog is ac effeithlonrwydd trosi.Gellid disgwyl pŵer cyfartalog uwch gydag optimeiddio pellach o faint y man ffocws a thrwch y grisial.Byddai ansawdd grisial gwell gyda throthwy difrod uwch hefyd yn fuddiol ar gyfer cynyddu pŵer cyfartalog MIR ac effeithlonrwydd trosi.Mae'r gwaith hwn yn dangos hynnyGrisial BGseyn ddeunydd addawol ar gyfer y genhedlaeth band eang, cydlynol MIR.
Amser postio: Rhagfyr-07-2020