Uzbuđenje druge harmonike u širokom spektru

Uzbuđenje druge harmonike u širokom spektru

Od otkrića nelinearnih optičkih efekata drugog reda u 1960-ima, pobudilo je veliko interesovanje istraživača, zasnovan na drugom harmoničnom i frekvencijskom efektu, proizvedeno iz ekstremnog ultraljubičastog u krajnje infracrveni pojaslaseri, uvelike je promovisao razvoj lasera,optičkiObrada informacija, mikroskopska slika visoke rezolucije i druga polja. Prema nelinearnojoptikaI teorija polarizacije, nelinearni optički učinak naloga je usko povezan sa kristalnom simetrijom, a nelinearni koeficijent nije nula samo u ne-središnjim inverzijskim simetričnim medijima. Kao najosnovniji nelinearni efekt drugog reda, druga harmonika uvelike ometaju svoju generaciju i efikasnu upotrebu u kvarcnim vlaknima zbog amorfnog oblika i simetrije centralne inverzije. Trenutno se metode polarizacije (optička polarizacija, termička polarizacija, električna polarizacija) mogu umjetno uništiti simetriju materijalnog centra za inverziju optičkih vlakana, a efikasno poboljšati nelinearnost optičkih vlakana drugog reda. Međutim, ova metoda zahtijeva složenu i zahtjevnu tehnologiju pripreme i može udovoljiti samo kvaziranim uslovima podudaranja na diskretnim talasnim dužinama. Optički vlakno rezonantni prsten na osnovu režima od eho zida ograničava široki pobuđivanje drugog harmonika. Razbijanjem simetrije površinske strukture vlakana, u određenoj mjeri se pojačala je površina u određenoj mjeri u određenoj mjeri u određenoj mjeri, ali i dalje ovise o pumpu femtosekunda sa vrlo visokom vrhunskom snagom. Stoga je generacija nelinearnih optičkih efekata drugog reda u strukturi svih vlakana i poboljšanje efikasnosti pretvorbe, posebno generacije širokog spektra druge harmonike u niskoj snazi, kontinuirano optičko pumpanje, na polju nelinearnog optike i uređaja i imaju važan znanstveni značaj i široku vrijednost aplikacije.

Istraživački tim u Kini predložio je slojeviti karminijski plan integracije kristala galijum-selenide sa mikro-nano vlaknima. Iskorištavanjem na nelinearnosti i dugoročnog naređenja i dugoročne narudžbe, širokog spektra za pretvorbu i višefrekventni proces pretvorbe, pružaju novo rješenje za unapređenje više parametričnih procesa u vlaknima i pripremi širokopojasne sekunde-harmonikeIzvori svjetlosti. Učinkovito uzbuđenje drugog harmonika i zbirno efekta frekvencije u shemi, uglavnom ovisi o sljedećim tri ključna uvjeta: dugačka interakcija u dugu svjetlost između gallijum selenida iMicro-nano vlakna, Visoko drugoročni nelinearnosti i dugoročni nalog slojevitih kristala galijum-selenide i uvjeti faze podudaranja temeljnog frekvencijskog i frekvencijskog udvostručenja režima.

U eksperimentu, mikro-nano vlakna pripremljena sustavom za skeniranje plamena ima jednoliku konusnu regiju redoslijedom milimetra, koji pruža dugu nelinearnu radnju za svjetlo pumpe i drugi harmonični val. Nelinearna polarizalnost drugog reda integriranog gallijum-selenide kristala prelazi 170 pm / v, što je mnogo veće od intrinzične nelinearne polariziranosti optičkih vlakana. Štaviše, naređena struktura kristala Gallium Selenide osigurava kontinuirano uplitanje druge harmonike, dajući punu predstavu u prednost velike nelinearne akcije u mikro-nano vlaknima. Što je još važnije, faza podudaranja između režima optičkog baza (HE11) i drugi harmonični režim visoke reda (EH11, HE31) realiziran je kontrolom promjera konusa i zatim reguliranje disperzije valovogvlada tijekom pripreme mikro-nano vlakana.

Gornji uvjeti postavljaju temelj za efikasno i širokokutno uzbuđenje druge harmonike u mikro-nano vlaknima. Eksperiment pokazuje da se izlaz druge harmonike na nivou Nanowatt može postići u okviru laserske pumpe od 1550 nm Picosecond Pulse, a druga harmonika može biti uzbuđena i efikasno pod kontinuiranom laserskom pumpom iste talasne dužine, a praga je samo nekoliko stotina mikrovača (slika 1). Nadalje, kada se svjetlo pumpe proširi na tri različite talasne dužine kontinuiranog lasera (1270/1550/1590 Nm), tri sekunde (2W1, 2W2, 2W3) i tri frekvencijske signale (W1 + W2, W1 + W3, W2 + W3) primijećeni su na svakoj od šest talasnih duljina frekvencije. Zamjenom svjetlosti pumpe sa ultra-zrakom svjetlosnom svjetlom (sanjkom) sa širinom 79,3 Nm, generira se širok spektar drugi harmonik s propusnim širinom od 28,3 nm (slika). Pored toga, ako se tehnologija taloženja pare može koristiti za zamjenu tehnologije suvog prijenosa, a manje slojeva kristala galijum-selenida može se uzgajati na površini mikro-nano vlakana na velikim udaljenostima, očekuje se da će druga harmonska efikasnost pretvorbe biti dodatno poboljšana.

Sl. 1 drugi harmonski sistem generacije i rezultati u strukturi svih vlakana

Slika 2 Višenamjenska miješanja i široki spektar sekunda harmonika pod neprekidnim optičkim pumpanjem