Барангезиши гармоникаи дуюм дар доираи васеъ
Аз замони кашфи эффектҳои оптикии дараҷаи дуюми ғайрихаттӣ дар солҳои 1960, таваҷҷӯҳи зиёди муҳаққиқонро ба вуҷуд овард, то имрӯз дар асоси эффектҳои гармоникӣ ва басомади дуюм, аз нурҳои ултрабунафш то банди дури инфрасурх ба вуҷуд омадааст.лазерхо, ба рушди лазер мусоидат кард,оптикӣкоркарди ахборот, тасвири микроскопии баландсифат ва дигар сохахо. Мувофиқи ғайрихаттӣоптикава назарияи поляризатсия, эффекти оптикии ѓайрихаттї бо симметрияи кристалл зич алоќаманд аст ва коэффисиенти ѓайрихаттї танњо дар муњити симметрии инверсияи ѓайримарказї сифр нест. Ҳамчун асоситарин эффекти ғайрихаттии тартиби дуюм, гармоникаҳои дуюм ба тавлид ва истифодаи самараноки онҳо дар нахи кварц аз сабаби шакли аморфӣ ва симметрияи инверсияи марказӣ халал мерасонанд. Дар айни замон, усулҳои поляризатсия (поляризатсияи оптикӣ, поляризатсияи гармӣ, поляризатсияи майдони электрикӣ) метавонанд симметрияи инверсияи маркази моддии нахи оптикиро ба таври сунъӣ нобуд созанд ва ғайрихаттии дуюми нахи оптикиро самаранок такмил диҳанд. Аммо, ин усул технологияи мураккаб ва серталаби омодасозиро талаб мекунад ва танҳо метавонад ба шароити мувофиқати квазифазавӣ дар дарозии мавҷҳои дискретӣ ҷавобгӯ бошад. Ҳалқаи резонанси нахи оптикӣ, ки ба ҳолати девори эхо асос ёфтааст, ҳаяҷонбахши спектри васеъи гармоникаи дуюмро маҳдуд мекунад. Бо вайрон кардани симметрияи сохтори сатҳи нах, гармоникаи дуюми рӯи нахи сохтори махсус то андозае такмил дода мешавад, аммо ба ҳар ҳол аз набзи насоси фемтосекунд бо қудрати хеле баланд вобаста аст. Аз ин рӯ, тавлиди эффектҳои оптикии тартиби дуюми ғайрихаттӣ дар сохторҳои нахӣ ва баланд бардоштани самаранокии табдилдиҳӣ, махсусан тавлиди гармоникаи дуввуми спектри васеъ дар насоси оптикии камиқтидор, мушкилоти асосие мебошанд, ки бояд ҳал карда шаванд. дар соҳаи нахи оптикӣ ва дастгоҳҳои ғайрихаттӣ, ки дорои аҳамияти муҳими илмӣ ва арзиши васеъ истифода мешаванд.
Як гурӯҳи тадқиқотӣ дар Чин нақшаи ҳамгироии марҳилаи кристалии селениди галлиумро бо нахи микро-нано пешниҳод кардааст. Бо истифода аз бартариятҳои дараҷаи баланди ғайрихаттии дуюм ва тартиби дарозмӯҳлати кристаллҳои селениди галлий, ҷараёни васеъи ҳаяҷонбахши гармоникии дуюм ва табдилдиҳии бисёрбасомад амалӣ карда мешавад, ки ҳалли навро барои такмил додани равандҳои бисёрпараметрӣ дар нах ва тайёр кардани гармо-никаи дуюмманбаъҳои нур. Барангезандаи самараноки эффекти дуюми гармоникӣ ва басомади ҷамъӣ дар схема асосан аз се шарти асосии зерин вобаста аст: масофаи дарози таъсири мутақобилаи нур ва модда байни селениди галлий ва галлий.нахи микро-нано, тартиби баланди ғайрихаттӣ дуюм ва тартиби дуру дарози кристалл селениди галлий қабати ва шароити мувофиқати марҳилаи басомади асосӣ ва басомади ҳолати дучанд қонеъ карда мешавад.
Дар таҷриба, нахи микро-нано, ки аз ҷониби системаи сканкунии шӯълаи сӯзишворӣ омода карда шудааст, як минтақаи конуси якхела дар тартиби миллиметр дорад, ки дарозии амали дарози ғайрихаттиро барои нури насос ва мавҷи гармонияи дуввум таъмин мекунад. Қутбпазирии ғайрихаттии тартиби дуюми кристаллҳои селениди галлий аз 170 pm/V зиёд аст, ки ин аз қутбпазирии дохилии ғайрихаттии нахи оптикӣ хеле баландтар аст. Ғайр аз он, сохтори фармоишии дарозмуддати кристалл селениди галлий дахолати пайвастаи фазаҳои гармоникаи дуюмро таъмин намуда, ба бартарии дарозии амали бузурги ғайрихаттӣ дар нахи микро-нано бозии пурра медиҳад. Муҳимтар аз ҳама, мувофиқати фаза байни режими пойгоҳи оптикии насосӣ (HE11) ва режими дуввуми гармоникии баландтартиб (EH11, HE31) тавассути назорати диаметри конус ва сипас танзими дисперсияи мавҷҳо ҳангоми тайёр кардани нахи микро-нано амалӣ карда мешавад.
Шароитҳои дар боло зикршуда барои барангехтани самаранок ва фарохмаҷрои гармоникаи дуюм дар нахи микро-нано замина мегузорад. Таҷриба нишон медиҳад, ки ҳосили гармоникаи дуюм дар сатҳи нановатт метавонад дар зери насоси лазерии набзи пикосекунди 1550 нм ба даст оварда шавад ва гармоникаи дуюм низ метавонад дар зери насоси лазерии доимии ҳамон дарозии мавҷ ба таври муассир ҳаяҷон карда шавад ва қудрати ҳадди аксар чунин аст. то чандсад микроватт паст (расми 1). Ғайр аз он, вақте ки нури насос ба се дарозии мавҷи гуногуни лазери муттасил (1270/1550/1590 нм), се гармоникаи дуюм (2w1, 2w2, 2w3) ва се сигнали басомади ҷамъ (w1+w2, w1+w3, w2+) дароз карда мешавад. w3) дар ҳар яке аз шаш дарозии мавҷи табдили басомад мушоҳида мешавад. Бо иваз кардани нури насос бо манбаи рӯшноии ултра-радиантии диод (SLED), ки паҳнои паҳнои 79,3 нм мебошад, гармоникаи дуюми спектри васеъ бо паҳнои 28,3 нм тавлид мешавад (расми 2). Илова бар ин, агар технологияи таҳшинсозии буғҳои кимиёвӣ барои иваз кардани технологияи интиқоли хушк дар ин таҳқиқот истифода шавад ва дар рӯи нахи микро-нано дар масофаҳои дур қабатҳои камтари кристаллҳои селениди галлий парвариш карда шаванд, самараи дуввуми табдили гармоникӣ дар назар аст. ки минбаъд хам такмил дода шавад.
АНҶИР. 1 Системаи дуюми тавлиди гармоникӣ ва натиҷаҳо дар сохтори нахи ҳама
Тасвири 2 Омехтаи дарозии бисёрҷониба ва гармоникаи дуввуми спектри васеъ дар зери обкашии пайвастаи оптикӣ
Вақти фиристодан: 20 май-2024