BGSe çyzykly kristal ulanyp, oktawa ýaýran orta infragyzyl önümçiligi

Dr.JINWEI ZHANG we onuň topary, 2,4 µm merkezi tolkun uzynlygynda 28 fs impulslary iberýän Cr: ZnS lazer ulgamyny ulanyp, BGSe kristalynyň içindäki impulsyň arasyndaky tapawut ýygylygyny emele getirýän nasos çeşmesi hökmünde ulanylýar.Netijede, 6-18 mk aralygyndaky giň zolakly orta infragyzyl üznüksizlik alyndy.BGSe kristalynyň femtosekunt nasos çeşmeleri bilen ýygylygy peseltmek arkaly giň zolakly, az aýlawly orta infragyzyl nesil üçin geljegi uly materialdygyny görkezýär.

Giriş

2-20 mµ aralygyndaky orta infragyzyl (MIR) ýagtylygy, bu spektral sebitde köp molekulýar häsiýetli siňdiriş liniýalarynyň bolmagy sebäpli himiki we biologiki kesgitlemek üçin peýdalydyr.Giň MIR diapazonyny bir wagtyň özünde gurşap alýan sazlaşykly, az siklli çeşme, mirko-spektroskopiýa, femtosekunt nasos-barlag spektroskopiýasy we ýokary dinamiki diapazonly duýgur ölçegler ýaly täze programmalara mümkinçilik döredip biler.
Sinhrotron şöhleleri, kwant kaskad lazerleri, superkontinuum çeşmeleri, optiki parametriki yrgyldamalar (OPO) we optiki parametriki güýçlendirijiler (OPA) ýaly sazlaşykly MIR radiasiýasyny döretmek üçin işlenip düzüldi.Bu shemalaryň hemmesiniň çylşyrymlylygy, geçirijilik giňligi, güýji, netijeliligi we impulsyň dowamlylygy taýdan öz güýçli we gowşak taraplary bar.Şolaryň arasynda impulsyň arasyndaky tapawut ýygylygynyň emele gelmegi (IDFG) ýokary güýçli giň zolakly sazlaşykly MIR ýagtylygyny döretmek üçin kiçi zolakly oksid däl çyzykly kristallary netijeli nasoslap bilýän ýokary güýçli femtosekunt 2 µm lazerleriň ösmegi netijesinde artýan ünsi özüne çekýär.Adaty ulanylýan OPO we OPA bilen deňeşdirilende, IDFG ulgam çylşyrymlylygyny peseltmäge we ygtybarlylygy ýokarlandyrmaga mümkinçilik berýär, sebäbi ýokary takyklykda iki aýry şöhläni ýa-da boşlugy deňleşdirmek zerurlygy aradan aýrylýar.Mundan başga-da, MIR çykarylyşy IDFG bilen durnukly daşaýjy-konwert fazasy (CEP).

1-nji surat

1 mm galyňlykdaky örtülen spektrBGSe kristalDIEN TECH tarapyndan üpjün edilýär.Salgy, bu synagda ulanylýan hakyky kristaly görkezýär.

2-nji surat

A bilen MIR nesliniň synag synaglaryBGSe kristal.OAP, täsirli fokus uzynlygy 20 mm bolan okdan daşary parabolik aýna;HWP, ýarym tolkunly tabak;TFP, inçe filmli polýarizator;LPF, uzyn süzgüç.

2010-njy ýylda Bridgman-Stockbarger usuly bilen täze biaxial halkogenid çyzykly kristal BaGa4Se7 (BGSe) ýasaldy.D11 = 24.3 pm / V we d13 = 20.4 pm / V deň bolmadyk çyzykly koeffisiýentleri bilen 0,47-18 mkm (1-nji suratda görkezilişi ýaly) giň açyklyk aralygy bar.BGSe-iň aýdyňlyk penjiresi ZGP we LGS-den ep-esli giňdir, emma çyzyksyzlygy ZGP-den pes (75 ± 8 pm / V).GaSe-den tapawutlylykda, BGSe islenýän faza gabat gelýän burçda hem kesilip bilner we şöhlelendirme garşy örtük bolup biler.

Synag gurnama 2-nji (a) suratda görkezilýär.Sürüji impulslar ilki bilen öýde gurlan Kerr-obýektiw re modeiminde gulplanan Cr: ZnS yrgyldysy polikristally Cr: ZnS kristaly (5 × 2 × 9 mm3, geçiriş = 15% 1908nm) Tm-doply süýümli lazer 1908nm.Tolkunly boşlukdaky yrgyldama, 2,4 µm göterijiniň tolkun uzynlygynda ortaça 1 W güýji bolan 69 MGs gaýtalanma tizliginde işleýän 45 fs impuls berýär.Kuwwat öýde gurlan iki basgançakly bir gezeklik polikristally Cr: ZnS güýçlendiriji (5 × 2 × 6 mm3, geçiriş = 20% 1908nm we 5 × 2 × 9 mm3, geçiriş = 15% at 1908nm), we çykýan impulsyň dowamlylygy öýde gurlan ikinji garmoniki nesil ýygylygy çözülen optiki örtük (SHG-FROG) enjamy bilen ölçelýär.

DSC_0646Netije

Bilen MIR çeşmesini görkezdilerBGSe kristalIDFG usulyna esaslanýar.Femtosekunt Cr: Tolkun uzynlygy 2,4 mk bolan ZnS lazer ulgamy hereketlendiriji çeşme hökmünde ulanyldy, şol bir wagtyň özünde 6-18 mkm spektral örtügi üpjün etdi.Biziň bilşimiz ýaly, giň zolakly MIR nesli BGSe kristalynda ilkinji gezek amala aşyryldy.Çykyşyň az siklli impuls dowamlylygy we daşaýjy-konwert fazasynda durnukly bolmagyna garaşylýar.Beýleki kristallar bilen deňeşdirilende deslapky netijeBGSedeňeşdirip boljak giň zolakly (has giň) MIR neslini görkezýärZGPweLGS) ortaça pes güýji we öwrüliş netijeliligi bilen.Fokus nokadynyň ululygyny we kristal galyňlygyny has optimallaşdyrmak bilen has ýokary ortaça güýje garaşyp bolar.Has ýokary zyýany bolan has gowy kristal hili, MIR-iň ortaça güýjüni we öwrülişiniň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin peýdaly bolar.Bu eser muny görkezýärBGSe kristalgiň zolakly, sazlaşykly MIR nesli üçin geljegi uly materialdyr.
Iş wagty: 07-2020-nji dekabry