Excitace druhých harmonických v širokém spektru
Od objevování nelineárních optických účinků druhého řádu v 60. letech vzbudilo široký zájem vědců, na základě druhého harmonického a frekvenčního efektů, vytvořil z extrémního ultrafialového dole do vzdáleného infračerveného pásmalasery, velmi propagoval vývoj laseru,optickýZpracování informací, mikroskopické zobrazování s vysokým rozlišením a další pole. Podle nelineárníchoptikaa teorie polarizace, nelineární optický účinek rovnoměrného řádu úzce souvisí s krystalovou symetrií a nelineární koeficient není nulový pouze v necentrální inverzní symetrickém médiu. Jako nejzákladnější nelineární efekt druhého řádu druhé harmonické výrazně brání jejich generaci a efektivním použití v křemenném vláknu kvůli amorfní formě a symetrii středové inverze. V současné době mohou polarizační metody (optická polarizace, tepelná polarizace, polarizace elektrického pole) uměle zničit symetrii inverze materiálového centra optického vlákna a účinně zlepšit nelinearitu optického vlákna druhého řádu. Tato metoda však vyžaduje složitou a náročnou technologii přípravy a může splňovat pouze podmínky pro porovnávání kvazi-fáze na diskrétních vlnových délkách. Optický rezonanční kroužek z optického vlákna založeného na režimu ozvěny ozvěny omezuje široké spektrum excitace druhých harmonických. Rozbití symetrie povrchové struktury vlákna jsou druhé harmonické povrchové vlastnosti ve vlákně speciální struktury do jisté míry vylepšeny, ale stále závisí na pulzu femtosekundové čerpadla s velmi vysokým maximálním výkonem. Proto je vytvoření nelineárních optických účinků druhého řádu ve všech vláknových strukturách a zlepšení účinnosti konverze, zejména generování širokospektrálních druhé harmonických v nízkém energii, nepřetržité optické čerpání, základní problémy, které je třeba vyřešit v oblasti nelineárních optických vláken a zařízení, a mají důležitou vědeckou významnost a širokou hodnotu aplikace.
Výzkumný tým v Číně navrhl vrstvené integrační schéma krystalové fáze selenidové krystaly Gallium s mikro-nano. Využitím nelinearity a dlouhodobého uspořádání Gallium Selenidových krystalů je dosaženo výhody nelinearity druhého řádu a pořadí Gallium Selenid Crystals, což je široko-spektrální druhá harmonická excitace a vícefrekvenční konverzní proces, který poskytuje nové řešení pro vylepšení multiparametrických procesů ve vláknině a příprava širokopásmového druhého harmonikusvětelné zdroje. Efektivní excitace druhého harmonického a součtového frekvenčního efektu ve schématu závisí hlavně na následujících třech klíčových podmínkách: interakční vzdálenost dlouhého světla mezi selenidem Gallium aMikro-nano vlákno, vysoký nelinearity druhého řádu a pořadí dlouhého doletu vrstveného krystalu selenidu gallium a podmínky fázového porovnávání základní frekvence a frekvence zdvojnásobení režimu.
V experimentu má mikro-nano vlákno připravené systémem zužujícího se skenování plamene rovnoměrnou oblast kužele v pořadí milimetru, která poskytuje dlouhou nelineární délku akce pro světlo čerpadla a druhou harmonickou vlnu. Nelineární polarizovatelnost integrovaného krystalu Gallium selenidu přesahuje 170 pm/V, což je mnohem vyšší než vnitřní nelineární polarizovatelnost optického vlákna. Navíc, dlouhodobá uspořádaná struktura krystalu selenidu gallium zajišťuje nepřetržité rušení fáze druhé harmonické, což plné hry dává výhodu velké nelineární délky akce v mikro-nano. Ještě důležitější je, že fázové porovnávání mezi režimem čerpacího optického základu (HE11) a druhým harmonickým režimem vysokého řádu (EH11, HE31) je realizováno kontrolou průměru kužele a poté regulací rozptylu vlnovodu během přípravy mikro-nano vlákno.
Výše uvedené podmínky položí základ pro efektivní a širokopásmové excitace druhých harmonických v mikro-nano vláknech. Experiment ukazuje, že výstup druhé harmonické na úrovni nanowattu lze dosáhnout pod laserovou pumpou 1550 nm pikosekundové pulzní pumpu a druhé harmonické mohou být také vzrušeny efektivně pod kontinuálním laserovým čerpadlem stejné vlnové délky a výkon je stejně nízký jako několik stovek mikrovků (obrázek 1). Dále, když je světlo čerpadla rozšířeno na tři různé vlnové délky kontinuálního laseru (1270/1550/1590 nm), jsou na každé ze šesti frekvenčních konverzních signálů pozorovány tři sekundové harmonické (2W1, 2W2, 2W3). Nahrazením světla čerpadla ultra radiálním světelným světelným zdrojem emitujícího světla (saně) s šířkou pásma 79,3 nm je generována široká spektrální druhá harmonická s šířkou pásma 28,3 nm (obrázek 2). Kromě toho, pokud lze k nahrazení technologie suchého přenosu v této studii použít technologii chemické depozice párů a na povrchu mikronano vlákniny na velké vzdálenosti lze pěstovat méně vrstev selenidových krystalů Gallium.
Obr. 1 druhý systém generování harmonického a výsledku ve struktuře všech vláken
Obrázek 2 Míchání s více vlnovými délkami a širokospektrální druhé harmonické při kontinuálním optickém čerpání
Čas příspěvku: květen-20-2024