Երկրորդ ներդաշնակության գրգռումը լայն սպեկտրում

Երկրորդ ներդաշնակության գրգռումը լայն սպեկտրում

1960-ականներին երկրորդ կարգի ոչ գծային օպտիկական էֆեկտների հայտնաբերումից հետո հետազոտողների լայն հետաքրքրություն է առաջացրել, մինչ այժմ, հիմնվելով երկրորդ ներդաշնակության և հաճախականության էֆեկտների վրա, առաջացել է ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույնից մինչև հեռավոր ինֆրակարմիր գոտի:լազերներ, մեծապես նպաստել է լազերային զարգացմանը,օպտիկականտեղեկատվության մշակում, բարձր լուծաչափով միկրոսկոպիկ պատկերացում և այլ ոլորտներ: Ըստ ոչ գծայինօպտիկաև բևեռացման տեսությունը, զույգ կարգի ոչ գծային օպտիկական էֆեկտը սերտորեն կապված է բյուրեղային համաչափության հետ, և ոչ գծային գործակիցը զրո չէ միայն ոչ կենտրոնական ինվերսիոն սիմետրիկ միջավայրերում: Որպես երկրորդ կարգի ամենահիմնական ոչ գծային էֆեկտ, երկրորդ ներդաշնակությունները մեծապես խոչընդոտում են դրանց առաջացմանը և արդյունավետ օգտագործմանը քվարցային մանրաթելում՝ ամորֆ ձևի և կենտրոնական ինվերսիայի համաչափության պատճառով: Ներկայումս բևեռացման մեթոդները (օպտիկական բևեռացում, ջերմային բևեռացում, էլեկտրական դաշտի բևեռացում) կարող են արհեստականորեն ոչնչացնել օպտիկական մանրաթելի նյութական կենտրոնի ինվերսիայի համաչափությունը և արդյունավետորեն բարելավել օպտիկական մանրաթելի երկրորդ կարգի ոչ գծայինությունը: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը պահանջում է բարդ և պահանջկոտ պատրաստման տեխնոլոգիա և կարող է բավարարել միայն քվազի փուլերի համապատասխանության պայմանները դիսկրետ ալիքների երկարություններում: Օպտիկական մանրաթելային ռեզոնանսային օղակը, որը հիմնված է արձագանքների պատի ռեժիմի վրա, սահմանափակում է երկրորդ հարմոնիկների լայն սպեկտրի գրգռումը: Խախտելով մանրաթելի մակերևութային կառուցվածքի համաչափությունը՝ հատուկ կառուցվածքի մանրաթելում մակերևութային երկրորդ ներդաշնակությունները որոշակի չափով բարելավվում են, բայց դեռևս կախված են շատ բարձր գագաթնակետային հզորությամբ ֆեմտովայրկյանական պոմպի զարկերից: Հետևաբար, ամբողջ օպտիկամանրաթելային կառույցներում երկրորդ կարգի ոչ գծային օպտիկական էֆեկտների ստեղծումը և փոխակերպման արդյունավետության բարելավումը, հատկապես ցածր էներգիայի, շարունակական օպտիկական պոմպում լայն սպեկտրի երկրորդ ներդաշնակության ստեղծումը հիմնական խնդիրներն են, որոնք պետք է լուծվեն: ոչ գծային օպտիկամանրաթելային և սարքերի ոլորտում և ունեն կարևոր գիտական ​​նշանակություն և լայն կիրառական արժեք։

Չինաստանում հետազոտական ​​թիմն առաջարկել է շերտավոր գալիումի սելենիդի բյուրեղային փուլային ինտեգրման սխեման միկրո-նանո մանրաթելով: Օգտվելով գալիումի սելենիդի բյուրեղների բարձր երկրորդ կարգի ոչ գծայինությունից և երկարաժամկետ դասավորությունից՝ իրականացվում է լայն սպեկտրի երկրորդ ներդաշնակ գրգռում և բազմաճախական փոխակերպման գործընթացը՝ նոր լուծում տալով բազմապարամետրային գործընթացների բարելավմանը։ մանրաթել և լայնաշերտ երկրորդ հարմոնիկի պատրաստումլույսի աղբյուրներ. Երկրորդ ներդաշնակության և գումարային հաճախականության էֆեկտի արդյունավետ գրգռումը սխեմայում հիմնականում կախված է հետևյալ երեք հիմնական պայմաններից. լույսի և նյութի երկար փոխազդեցության հեռավորությունը գալիումի սելենիդի ևմիկրո-նանո մանրաթելԳալիումի սելենիդի շերտավոր բյուրեղի բարձր երկրորդ կարգի ոչ գծայինությունը և հեռահար կարգը և հիմնական հաճախականության և հաճախականության կրկնապատկման ռեժիմի փուլային համընկնման պայմանները բավարարված են։

Փորձի ժամանակ բոցի սկանավորման նեղացման համակարգով պատրաստված միկրո-նանո մանրաթելն ունի միլիմետրի կարգի համասեռ կոն շրջան, որն ապահովում է պոմպի լույսի և երկրորդ ներդաշնակ ալիքի երկար ոչ գծային գործողության երկարությունը: Գալիումի սելենիդի ինտեգրված բյուրեղի երկրորդ կարգի ոչ գծային բևեռացումը գերազանցում է 170 pm/V, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան օպտիկական մանրաթելի ներքին ոչ գծային բևեռացումը: Ավելին, գալիումի սելենիդի բյուրեղի երկարաժամկետ պատվիրված կառուցվածքը ապահովում է երկրորդ ներդաշնակությունների շարունակական փուլային միջամտությունը՝ լիարժեք խաղ տալով միկրո-նանո մանրաթելում գործողության մեծ ոչ գծային երկարության առավելությունին: Ավելի կարևոր է, որ պոմպային օպտիկական բազային ռեժիմի (HE11) և երկրորդ ներդաշնակության բարձր կարգի ռեժիմի (EH11, HE31) միջև փուլի համընկնումն իրականացվում է կոնի տրամագիծը վերահսկելու և այնուհետև միկրո-նանո մանրաթելերի պատրաստման ընթացքում ալիքատարի ցրվածությունը կարգավորելու միջոցով:

Վերոնշյալ պայմանները հիմք են դնում միկրո-նանո մանրաթելում երկրորդ ներդաշնակության արդյունավետ և լայնաշերտ գրգռման համար: Փորձը ցույց է տալիս, որ երկրորդ ներդաշնակության ելքը նանովատտ մակարդակում կարելի է հասնել 1550 նմ պիկովայրկյանական իմպուլսային լազերային պոմպի տակ, իսկ երկրորդ ներդաշնակությունը կարող է նաև արդյունավետորեն գրգռվել նույն ալիքի երկարության շարունակական լազերային պոմպի տակ, և շեմային հզորությունը հավասար է ցածր՝ մի քանի հարյուր միկրովտտ (Նկար 1): Այնուհետև, երբ պոմպի լույսը տարածվում է շարունակական լազերային երեք տարբեր ալիքի երկարությունների (1270/1550/1590 նմ), երեք վայրկյան ներդաշնակության (2w1, 2w2, 2w3) և երեք գումարային հաճախականության ազդանշանների (w1+w2, w1+w3, w2+): w3) դիտվում են վեց հաճախականության փոխակերպման ալիքի երկարություններից յուրաքանչյուրում: Պոմպի լույսը փոխարինելով 79,3 նմ թողունակությամբ գերճառագայթող լուսադիոդային (SLED) լույսի աղբյուրով, առաջանում է լայն սպեկտրի երկրորդ ներդաշնակություն՝ 28,3 նմ թողունակությամբ (Նկար 2): Բացի այդ, եթե այս հետազոտության մեջ չոր փոխանցման տեխնոլոգիան փոխարինելու համար կարող է օգտագործվել քիմիական գոլորշիների նստեցման տեխնոլոգիա, և երկար հեռավորությունների վրա միկրո-նանո մանրաթելերի մակերեսի վրա կարող են աճել գալլիումի սելենիդի բյուրեղների ավելի քիչ շերտեր, ապա ակնկալվում է երկրորդ ներդաշնակ փոխակերպման արդյունավետությունը: հետագայում կատարելագործվել։

ՆԿԱՐ. 1 Երկրորդ ներդաշնակության գեներացման համակարգ և արդյունք՝ ամբողջությամբ մանրաթելային կառուցվածքով

Նկար 2 Բազմալիքային երկարության խառնում և լայն սպեկտրի երկրորդ ներդաշնակություն շարունակական օպտիկական պոմպային պոմպով