Gineadh meadhan-infridhearg ochdamh a’ cleachdadh criostal neo-loidhneach BGSe

Tha an Dr JINWEI ZHANG agus an sgioba aige a’ cleachdadh siostam leusair Cr:ZnS a’ lìbhrigeadh buillean 28-fs aig tonn-tonn sa mheadhan de 2.4 µm air a chleachdadh mar stòr a’ phump, a bhios a’ stiùireadh gineadh tricead eadar-dhealachaidh taobh a-staigh cuisle taobh a-staigh criostal BGSe.Mar thoradh air an sin, chaidh continuum meadhan-infridhearg bann-leathann eadar 6 gu 18 µm fhaighinn.Tha e a’ sealltainn gu bheil an criostal BGSe na stuth gealltanach airson bann-leathann, ginealach fo-dhearg beagan-chearcall tro thionndadh sìos tricead le stòran pumpa femtosecond.

Ro-ràdh

Tha solas meadhan-infridhearg (MIR) anns an raon de 2-20 µm feumail airson comharrachadh ceimigeach agus bith-eòlasach air sgàth gu bheil mòran loidhnichean in-ghabhail caractar moileciuil ann san roinn speurail seo.Faodaidh stòr ciallach, beag-chearcallach le còmhdach aig an aon àm den raon farsaing MIR tuilleadh comas a thoirt do thagraidhean ùra leithid mirco-spectroscopy, speactroscopaidh pump-probe femtosecond, agus tomhasan mothachail raon àrd-fiùghantach Gu ruige seo tha grunn sgeamaichean air a bhith ann.
air a leasachadh gus rèididheachd MIR ciallach a ghineadh, leithid loidhnichean beam synchrotron, lasers cascade quantum, stòran supercontinuum, oscillators parametric optigeach (OPO) agus amplifiers parametric optigeach (OPA).Tha na neartan agus laigsean aca fhèin aig na sgeamaichean sin uile a thaobh iom-fhillteachd, leud-bann, cumhachd, èifeachdas, agus fad cuisean.Nam measg, tha gineadh tricead eadar-dhealachaidh taobh a-staigh cuisle (IDFG) a’ tarraing aire a tha a’ sìor fhàs mar thoradh air leasachadh leusairean femtosecond 2 µm àrd-chumhachd a dh’ fhaodas criostalan neo-loidhneach le bann-leathann beag a phumpadh gu h-èifeachdach gus solas MIR ciallach bann-leathann àrd-chumhachd a ghineadh.An coimeas ris na OPOn agus OPAn a thathas a’ cleachdadh gu h-àbhaisteach, tha IDFG a’ ceadachadh lughdachadh ann an iom-fhillteachd an t-siostaim agus àrdachadh earbsachd, leis gu bheilear a’ toirt air falbh an fheum air dà ghiùlan no uamhan fa leth a cho-thaobhadh aig ìre àrd mionaideachd.A bharrachd air an sin, tha toradh MIR gu bunaiteach seasmhach ìre giùlan-cèis (CEP) le IDFG .

Fig 1

Sgeama tar-chuir an 1-mm-tiugh gun chòmhdachCriostal BGseair a thoirt seachad le DIEN TECH.Tha an inset a’ sealltainn an fhìor chriostal a chaidh a chleachdadh san deuchainn seo.

Fig 2

Suidheachadh deuchainneach den ghinealach MIR le aCriostal BGse.OAP, sgàthan parabolic far-axis le fad fòcas èifeachdach de 20 mm;HWP, truinnsear leth-thonn;TFP, polarizer film tana;LPF, sìoltachan pas fada.

Ann an 2010, chaidh criostal neo-loidhneach chalcogenide biaxial ùr, BaGa4Se7 (BGSe), a dhèanamh a’ cleachdadh modh Bridgman-Stockbarger .Tha raon follaiseachd farsaing aige bho 0.47 gu 18 µm (mar a chithear ann am Fig. 1) le co-èifeachdan neo-loidhneach de d11 = 24.3 pm/V agus d13 = 20.4 pm/V.Tha uinneag follaiseachd BGSe gu math nas fharsainge na ZGP agus LGS ged a tha a neo-loidhneachd nas ìsle na ZGP (75 ± 8 pm / V).An coimeas ri GaSe, faodar BGSe a ghearradh cuideachd aig an ìre maidsidh ìre a tha thu ag iarraidh agus faodar a chòmhdach an-aghaidh meòrachadh.

Tha an suidheachadh deuchainneach ri fhaicinn ann am Fig. 2(a).Tha na buillean dràibhidh air an gineadh an toiseach bho oscillator Cr: ZnS glaiste le modh lionsa Kerr dachaigh le criostal Cr: ZnS polycrystalline (5 × 2 × 9 mm3 , tar-chuir = 15% aig 1908nm) mar mheadhan buannachd air a phumpadh le a leusair snàithleach le dop Tm aig 1908nm.Bidh an oscillation ann an cuas tonn-seasamh a’ lìbhrigeadh buillean 45-fs ag obair aig ìre ath-aithris de 69 MHz le cumhachd cuibheasach de 1 W aig tonn-giùlain de 2.4 µm.Tha an cumhachd air a mheudachadh gu 3.3 W ann an inneal-togail dachaigh dà-ìre polycrystalline Cr: ZnS amplifier (5 × 2 × 6 mm3 , tar-chuir = 20% aig 1908nm agus 5 × 2 × 9 mm3 , tar-chuir = 15% aig 1908nm), agus tha fad cuisle toraidh air a thomhas le inneal grating optigeach fuasgladh tricead dàrna ginealach (SHG-FROG) a chaidh a thogail san dachaigh.

DSC_0646Co-dhùnadh

Sheall iad stòr MIR leis anCriostal BGsestèidhichte air modh IDFG.Chaidh siostam laser femtosecond Cr:ZnS aig tonn-tonn 2.4 µm a chleachdadh mar an stòr dràibhidh, a’ comasachadh còmhdach speactram aig an aon àm bho 6 gu 18 µm.Cho fad ‘s as aithne dhuinn, is e seo a’ chiad uair a chaidh ginealach bann-leathann MIR a thoirt gu buil ann an criostal BGSe.Thathas an dùil nach bi ach glè bheag de dh’ amannan buillean-baidhsagal aig an toradh agus gum bi e seasmhach aig an ìre còmhdach-giùlain aige.An coimeas ri criostalan eile, tha an toradh tòiseachaidh leBGSea’ sealltainn ginealach MIR le leud-bann farsaing coimeasach (nas fharsainge naZGPagusLGS) ged a tha cumhachd cuibheasach nas ìsle agus èifeachdas tionndaidh.Dh’ fhaodadh dùil a bhith aig cumhachd cuibheasach nas àirde le tuilleadh optimization de mheud spot fòcas agus tiugh criostail.Bhiodh càileachd criostal nas fheàrr le stairsneach milleadh nas àirde cuideachd buannachdail airson cumhachd cuibheasach MIR agus èifeachdas tionndaidh àrdachadh.Tha an obair seo a’ sealltainn sinCriostal BGsena stuth gealltanach airson ginealach MIR bann-leathann, ciallach.
Ùine puist: Dùbhlachd-07-2020