Brosnachadh an dàrna harmonics ann an speactram farsaing
Bho chaidh buaidhean optigeach neo-loidhneach dara-òrdugh a lorg anns na 1960n, tha ùidh mhòr air a bhith aig luchd-rannsachaidh, gu ruige seo, stèidhichte air an dàrna buaidhean harmonic, agus tricead, air toirt a-mach bhon fhìor ultraviolet chun chòmhlan fada fo-dhearg deleusair, gu mòr air adhartachadh leasachadh leusair,optigeachgiollachd fiosrachaidh, ìomhaighean microscopach àrd-rèiteachaidh agus raointean eile. A rèir nonlinearopticsagus teòiridh polarization, tha a ’bhuaidh optigeach neo-loidhneach eadhon-òrdugh ceangailte gu dlùth ri co-chothromachd criostail, agus chan eil an co-èifeachd neo-loidhneach neoni a-mhàin ann am meadhanan co-chothromachaidh tionndaidh neo-mheadhanach. Mar a’ bhuaidh neo-loidhneach dàrna òrdugh as bunaitiche, tha an dàrna harmonics gu mòr a’ cur bacadh air a’ ghinealach agus air an cleachdadh gu h-èifeachdach ann am freumhag quartz air sgàth an cruth amorphous agus co-chothromachd tionndadh an ionaid. Aig an àm seo, faodaidh dòighean polarachadh (polarachadh optigeach, polarachadh teirmeach, polarachadh achadh dealain) sgriosadh gu saor-thoileach air co-chothromachd ionad stuthan stuth-snàithleach optigeach, agus gu h-èifeachdach leasachadh a dhèanamh air neo-loidhneachd snàithleach optigeach san dàrna òrdugh. Ach, tha feum aig an dòigh seo air teicneòlas ullachaidh iom-fhillte agus dùbhlanach, agus chan urrainn dha ach na suidheachaidhean maidsidh leth-ìre a choileanadh aig tonnan fa leth. Tha an fhàinne athshondach snàithleach optigeach stèidhichte air modh balla mac-talla a’ cuingealachadh an speactram farsaing a th’ aig an dàrna harmonics. Le bhith a 'briseadh co-chothromachd structar uachdar an snàithle, tha an dàrna harmonics uachdar anns an snàithleach structar sònraichte air a neartachadh gu ìre, ach tha e fhathast an urra ris a' chuisle pumpa femtosecond le cumhachd stùc fìor àrd. Mar sin, is e gineadh buaidhean optigeach neo-loidhneach dàrna òrdugh ann an structaran làn-fiber agus leasachadh èifeachdas tionndaidh, gu sònraichte gineadh dàrna harmonics le speactram farsaing ann am pumpadh optigeach leantainneach le cumhachd ìosal, na duilgheadasan bunaiteach a dh’ fheumar fhuasgladh. ann an raon neo-loidhneach fibre optics agus innealan, agus tha cudromachd saidheansail cudromach agus luach tagraidh farsaing.
Tha sgioba rannsachaidh ann an Sìona air sgeama amalachaidh ìre criostail gallium selenide a mholadh le fiber micro-nano. Le bhith a’ gabhail brath air neo-loidhneachd àrd an dàrna òrdugh agus òrdachadh fad-raon de chriostalan gallium selenide, thathas a’ toirt gu buil pròiseas excitation dàrna-harmonic farsaing agus tionndadh ioma-tricead, a’ toirt seachad fuasgladh ùr airson àrdachadh phròiseasan ioma-parametric ann an snàithleach agus ullachadh bann-leathann an dàrna co-sheirmeachstòran solais. Tha excitation èifeachdach an dàrna buaidh tricead harmonic agus suim san sgeama gu mòr an urra ris na trì prìomh chumhachan a leanas: an astar eadar-obrachaidh fada solais eadar gallium selenide agusfibre micro-nano, an dàrna òrdugh neo-loidhneach àrd agus òrdugh fad-raon den chriostail gallium selenide le sreathan, agus tha na cumhaichean maidsidh ìre den mhodh bunaiteach tricead agus tricead dùblachadh riaraichte.
Anns an deuchainn, tha roinn còn èideadh ann an òrdugh millimeter aig an snàithleach micro-nano a chaidh ullachadh leis an t-siostam sganadh lasair, a bheir seachad fad gnìomh neo-loidhneach airson an solas pumpaidh agus an dàrna tonn harmonic. Tha polarizability neo-loidhneach an dàrna òrdugh den chriostal gallium selenide aonaichte nas àirde na 170 pm / V, a tha mòran nas àirde na polarizability gnèitheach neo-loidhneach an t-snàithleach optigeach. A bharrachd air an sin, tha an structar òrdaichte fad-raon den chriostail gallium selenide a’ dèanamh cinnteach gu bheil an dàrna harmonics a ’dol a-steach gu ìre leantainneach, a’ toirt làn chluich gu buannachd an fhad gnìomh mòr neo-loidhneach anns an fiber micro-nano. Nas cudromaiche, tha an ìre maids eadar am modh pumpaidh optigeach (HE11) agus an dàrna modh àrd-òrdugh harmonic (EH11, HE31) air a thoirt gu buil le bhith a’ cumail smachd air trast-thomhas a’ chòn agus an uairsin a’ riaghladh an sgaoileadh tonn-tonn nuair a thathar ag ullachadh meanbh-nano freumhag.
Tha na cumhaichean gu h-àrd a’ suidheachadh bunait airson spionnadh èifeachdach is farsaing den dàrna harmonics ann am micro-nano fiber. Tha an deuchainn a ’sealltainn gum faodar toradh an dàrna harmonics aig ìre nanowatt a choileanadh fon phump laser pulse 1550 nm picosecond, agus faodaidh an dàrna harmonics a bhith air bhioran gu h-èifeachdach fon phumpa laser leantainneach den aon tonn-tonn, agus tha cumhachd na stairsnich mar ìosal ri grunn cheudan microwatts (Figear 1). Nas fhaide, nuair a thèid an solas pumpaidh a leudachadh gu trì tonnan eadar-dhealaichte de leusair leantainneach (1270/1550/1590 nm), trì dàrna harmonics (2w1, 2w2, 2w3) agus trì comharran tricead suim (w1 + w2, w1 + w3, w2 + w3) air am faicinn aig gach aon de na sia tonnan tionndaidh tricead. Le bhith a’ cur an àite an t-solais pumpa le stòr solais ultra-radiant solas-sgaoilidh diode (SLED) le leud-bann de 79.3 nm, thèid dàrna harmonic le speactram farsaing le leud-bann de 28.3 nm a chruthachadh (Figear 2). A bharrachd air an sin, ma ghabhas teicneòlas tasgadh bhalbhaichean ceimigeach a chleachdadh gus an teicneòlas gluasaid tioram a chuir an àite san sgrùdadh seo, agus nas lugha de shreathan de chriostalan gallium selenide fhàs air uachdar fiber micro-nano thar astaran fada, tha dùil ris an dàrna èifeachdas tionndaidh harmonic. a bhith air a leasachadh tuilleadh.
FIG. 1 An dàrna siostam ginealach harmonic agus toraidhean ann an structar làn-fiber
Figear 2 Measgachadh ioma-tonn agus dàrna harmonics le speactram farsaing fo phumpadh optigeach leantainneach
Ùine puist: Cèitean-20-2024