BGSe රේඛීය නොවන ස්ඵටිකයක් භාවිතයෙන් අෂ්ටක විහිදෙන මැද අධෝරක්ත කිරණ උත්පාදනය

Dr.JINWEI ZHANG සහ ඔහුගේ කණ්ඩායම Cr:ZnS ලේසර් පද්ධතියක් භාවිතා කරමින් 2.4 µm කේන්ද්‍රීය තරංග ආයාමයකින් 28-fs ස්පන්දන ලබා දීම පොම්ප ප්‍රභවය ලෙස භාවිතා කරයි, එය BGSe ස්ඵටිකය තුළ අභ්‍යන්තර ස්පන්දන වෙනස සංඛ්‍යාත ජනනය මෙහෙයවයි.එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, 6 සිට 18 µm දක්වා විහිදෙන සහසම්බන්ධ බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් මධ්‍ය අධෝරක්ත සන්තතියක් ලබා ගෙන ඇත.BGSe ස්ඵටිකය femtosecond පොම්ප ප්‍රභවයන් සමඟ සංඛ්‍යාත පහළට පරිවර්තනය කිරීම හරහා බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ්, චක්‍ර කිහිපයක් මධ්‍ය අධෝරක්ත උත්පාදනය සඳහා පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍යයක් බව පෙන්නුම් කරයි.

හැදින්වීම

මෙම වර්ණාවලි කලාපයේ බොහෝ අණුක ලක්ෂණ අවශෝෂණ රේඛා තිබීම හේතුවෙන් 2-20 µm පරාසයේ ඇති මැද-අධෝරක්ත (MIR) ආලෝකය රසායනික හා ජීව විද්‍යාත්මක හඳුනාගැනීම සඳහා ප්‍රයෝජනවත් වේ.පුළුල් MIR පරාසයේ සමකාලීන ආවරණයක් සහිත සුසංයෝගී, චක්‍ර කිහිපයක් ප්‍රභවයක් මගින් mirco-spectroscopy, femtosecond පොම්ප-පරීක්ෂණ වර්ණාවලීක්ෂය සහ අධි-ගතික-පරාස සංවේදී මිනුම් වැනි නව යෙදුම් තවදුරටත් සක්‍රීය කළ හැක.
සමමුහුර්ත කදම්භ රේඛා, ක්වොන්ටම් කැස්කැඩ් ලේසර්, සුපිරි කොන්ටිනියම් ප්‍රභවයන්, දෘශ්‍ය පරාමිතික දෝලන (OPO) සහ දෘශ්‍ය පරාමිතික ඇම්ප්ලිෆයර් (OPA) වැනි සහසම්බන්ධ MIR විකිරණ ජනනය කිරීම සඳහා සංවර්ධනය කර ඇත.මෙම යෝජනා ක්‍රම සියල්ලටම සංකීර්ණත්වය, කලාප පළල, බලය, කාර්යක්ෂමතාව සහ ස්පන්දන කාලසීමාවන් අනුව ඔවුන්ගේම ශක්තීන් සහ දුර්වලතා ඇත.ඒවා අතර, අධි බලැති බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් සහසම්බන්ධ MIR ආලෝකය ජනනය කිරීම සඳහා කුඩා කලාප ගැප් නොවන ඔක්සයිඩ් රේඛීය නොවන ස්ඵටික ඵලදායි ලෙස පොම්ප කළ හැකි අධි බලැති femtosecond 2 µm ලේසර් සංවර්ධනයට ස්තූතිවන්ත වෙමින් අභ්‍යන්තර ස්පන්දන වෙනස සංඛ්‍යාත උත්පාදනය (IDFG) වැඩි අවධානයක් ආකර්ෂණය කරයි.සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන OPO සහ OPAs හා සසඳන විට, IDFG මඟින් පද්ධතියේ සංකීර්ණත්වය අඩු කිරීමට සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි, මන්ද ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් වෙනම කදම්භ හෝ කුහර දෙකක් පෙළගැස්වීමේ අවශ්‍යතාවය ඉවත් කරනු ලැබේ.මීට අමතරව, MIR ප්‍රතිදානය IDFG සමඟ සහජයෙන්ම වාහක-ලියුම් කවර-අදියර (CEP) ස්ථායී වේ.

රූපය 1

1-මිලිමීටර් ඝනකම නොකෙරුණු සම්ප්රේෂණ වර්ණාවලියBGSe ස්ඵටිකDIEN TECH විසින් සපයනු ලැබේ.මෙම අත්හදා බැලීමේ දී භාවිතා කරන ලද සත්‍ය ස්ඵටිකය ඇතුළත් කිරීම පෙන්වයි.

රූපය 2

A සමඟ MIR පරම්පරාවේ පර්යේෂණාත්මක සැකසුමBGSe ස්ඵටික.OAP, 20 mm ඵලදායි නාභිගත දිගක් සහිත Off-axis parabolic mirror;HWP, අර්ධ තරංග තහඩුව;TFP, තුනී පටල ධ්රැවීකරණය;LPF, දිගු-පාස් පෙරහන.

2010 දී, Bridgman-Stockbarger ක්‍රමය භාවිතයෙන් නව බයික්සියල් චල්කොජනයිඩ් රේඛීය නොවන ස්ඵටිකයක්, BaGa4Se7 (BGSe) නිපදවා ඇත.එය d11 = 24.3 pm/V සහ d13 = 20.4 pm/V රේඛීය නොවන සංගුණක සමඟ 0.47 සිට 18 µm දක්වා පුළුල් විනිවිද භාවයක් ඇත (රූපය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි).BGSe හි පාරදෘශ්‍යතා කවුළුව ZGP සහ LGS වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස පුළුල් වන නමුත් එහි රේඛීය නොවන බව ZGP (75 ± 8 pm/V) ට වඩා අඩුය.GaSe වලට ප්‍රතිවිරුද්ධව, BGSe ද අපේක්ෂිත අදියර-ගැලපෙන කෝණයෙන් කපා ගත හැකි අතර ප්‍රති-ප්‍රති-ප්‍රති-ප්‍රති-ආලේපනය කළ හැක.

පර්යේෂණාත්මක සැකසුම රූප සටහන 2(a) හි දක්වා ඇත.ධාවක ස්පන්දන මුලින් ජනනය කරනු ලබන්නේ බහු ස්ඵටික Cr:ZnS ස්ඵටිකයක් සහිත (5 × 2 × 9 mm3 , සම්ප්‍රේෂණය = 1908nm දී සම්ප්‍රේෂණය = 1908nm ට 15%) සමඟින් සාදන ලද Kerr-lens මාදිලියේ අගුලු දැමූ Cr:ZnS දෝලකයකිනි. 1908nm හි Tm-ඩොප්ඩ් ෆයිබර් ලේසර්.ස්ථාවර තරංග කුහරයක දෝලනය 45-fs ස්පන්දන 69 MHz පුනරාවර්තන වේගයකින් ක්‍රියාත්මක වන අතර සාමාන්‍ය බලය 1 W 2.4 µm වාහක තරංග ආයාමයකින් ලබා දෙයි.නිවසේ සාදන ලද අදියර දෙකක තනි-පාස් බහු ස්ඵටිකමය Cr:ZnS ඇම්ප්ලිෆයර් (5 × 2 × 6 mm3 , සම්ප්‍රේෂණය = 20% 1908nm සහ 5 × 2 × 9 mm3 , සම්ප්‍රේෂණය = 15% ට 3.3 W දක්වා විස්තාරණය කර ඇත. 1908nm), සහ නිමැවුම් ස්පන්දන කාලසීමාව මනිනු ලබන්නේ නිවසේ සාදන ලද දෙවන-හර්මොනික් පරම්පරාවේ සංඛ්‍යාත-විසඳන ලද දෘශ්‍ය ග්‍රේටින් (SHG-FROG) උපකරණයකිනි.

DSC_0646නිගමනය

ඔවුන් සමඟ MIR මූලාශ්‍රයක් ප්‍රදර්ශනය කළහBGSe ස්ඵටිකIDFG ක්රමය මත පදනම්ව.2.4 µm තරංග ආයාමයකින් යුත් femtosecond Cr:ZnS ලේසර් පද්ධතියක් ධාවන ප්‍රභවය ලෙස භාවිතා කරන ලද අතර, 6 සිට 18 µm දක්වා එකවර වර්ණාවලි ආවරණයක් සක්‍රීය කරයි.අපගේ දැනුම අනුව, BGSe ස්ඵටිකයක් තුළ බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් MIR පරම්පරාව සාක්ෂාත් කර ගත් පළමු අවස්ථාව මෙයයි.ප්‍රතිදානයට චක්‍ර කිහිපයක් ස්පන්දන කාල සීමාවන් ඇති අතර එහි වාහක-ලියුම් කවරයේ අවධියේ ස්ථායී වීම අපේක්ෂා කෙරේ.අනෙකුත් ස්ඵටික හා සසඳන විට, මූලික ප්රතිඵලය සමඟBGSeසැසඳිය හැකි පුළුල් කලාප පළලක් සහිත MIR පරම්පරාවක් පෙන්වයි (පළල වඩාZGPසහLGS) අඩු සාමාන්‍ය බලයක් සහ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිතව වුවද.නාභිගත ස්ථාන ප්‍රමාණය සහ ස්ඵටික ඝනකම තවදුරටත් ප්‍රශස්ත කිරීමත් සමඟ ඉහළ සාමාන්‍ය බලයක් අපේක්ෂා කළ හැකිය.MIR සාමාන්‍ය බලය සහ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා වැඩි හානි සීමාවක් සහිත වඩා හොඳ ස්ඵටික ගුණයක් ද ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇත.මේ කෘතියෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ එයයිBGSe ස්ඵටිකබ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ්, සහසම්බන්ධ MIR පරම්පරාව සඳහා පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍යයකි.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-07-2020