მეორე ჰარმონიის აგზნება ფართო სპექტრში

მეორე ჰარმონიის აგზნება ფართო სპექტრში

1960-იან წლებში მეორე რიგის არაწრფივი ოპტიკური ეფექტების აღმოჩენიდან, მკვლევარების ფართო ინტერესი გამოიწვია, ჯერჯერობით, მეორე ჰარმონიული და სიხშირის ეფექტების საფუძველზე, უკიდურესი ულტრაიობიდან წარმოქმნა შორეულ ინფრაწითელ ჯგუფშილაზერები, დიდად შეუწყო ხელი ლაზერის განვითარებას,ოპტიკურიინფორმაციის დამუშავება, მაღალი რეზოლუციის მიკროსკოპული გამოსახულება და სხვა სფეროები. არაწრფივიოპტიკადა პოლარიზაციის თეორია, თანაბარი წესრიგის არაწრფივი ოპტიკური ეფექტი მჭიდრო კავშირშია ბროლის სიმეტრიასთან, ხოლო არაწრფივი კოეფიციენტი ნულოვანი არ არის მხოლოდ ცენტრალურ ინვერსიულ სიმეტრიულ მედიაში. როგორც ყველაზე ძირითადი მეორე რიგის არაწრფივი ეფექტი, მეორე ჰარმონიები მნიშვნელოვნად აფერხებს მათ წარმოქმნას და ეფექტურ გამოყენებას კვარცის ბოჭკოში, ამორფული ფორმისა და ცენტრალური ინვერსიის სიმეტრიის გამო. დღეისათვის, პოლარიზაციის მეთოდებს (ოპტიკური პოლარიზაცია, თერმული პოლარიზაცია, ელექტრული ველის პოლარიზაცია) შეუძლია ხელოვნურად გაანადგუროს ოპტიკური ბოჭკოს მატერიალური ცენტრის ინვერსიის სიმეტრია და ეფექტურად გააუმჯობესოს ოპტიკური ბოჭკოს მეორე რიგის არაწრფივი. ამასთან, ეს მეთოდი მოითხოვს რთულ და მომთხოვნი მომზადების ტექნოლოგიას და მხოლოდ კვაზი-ფაზის შესატყვისი პირობების შესრულება შეუძლია დისკრეტული ტალღების სიგრძეზე. ექოს კედლის რეჟიმზე დაფუძნებული ოპტიკური ბოჭკოვანი რეზონანსული რგოლი ზღუდავს მეორე ჰარმონიის ფართო სპექტრის აგზნებას. ბოჭკოს ზედაპირული სტრუქტურის სიმეტრიის დარღვევით, სპეციალური სტრუქტურის ბოჭკოში არსებული ზედაპირული მეორე ჰარმონიები გარკვეულწილად გაუმჯობესებულია, მაგრამ მაინც დამოკიდებულია ფემტოსეკონდის ტუმბოს პულსიზე, ძალიან მაღალი მწვერვალებით. ამრიგად, მეორეხარისხოვანი არაწრფივი ოპტიკური ეფექტების წარმოქმნა ყველა ბოჭკოვან სტრუქტურებში და კონვერტაციის ეფექტურობის გაუმჯობესება, განსაკუთრებით ფართო სპექტრის მეორე ჰარმონიის წარმოქმნა დაბალ ენერგიაში, უწყვეტი ოპტიკური სატუმბი, არის ძირითადი პრობლემები, რომელთა მოგვარებაა საჭირო არაწრფივი ბოჭკოვანი ბოჭკოსა და მოწყობილობების სფეროში, და აქვთ მნიშვნელოვანი სამეცნიერო მნიშვნელობა და ფართო გამოყენების ღირებულება.

ჩინეთში სამეცნიერო ჯგუფმა შემოგვთავაზა ფენიანი გალიუმის სელენიდის ბროლის ფაზის ინტეგრაციის სქემა მიკრო-ნანოს ბოჭკოსთან. გალიუმის სელენიდის კრისტალების მაღალი მეორეხარისხოვანი არაწრფივებისა და გრძელი დისტანციური შეკვეთის გამოყენებით, რეალიზებულია ფართო სპექტრის მეორე ჰარმონიული აგზნება და მრავალჯერადი სიხშირის კონვერტაციის პროცესი, რაც უზრუნველყოფს ახალი გამოსავალი მრავალ პარამეტრული პროცესების ბოჭკოს მომზადებას და ფართო ქსელის მეორე ჰარმონიის მომზადებას.მსუბუქი წყაროები. სქემაში მეორე ჰარმონიული და თანხის სიხშირის ეფექტის ეფექტური აგზნება ძირითადად დამოკიდებულია შემდეგ სამ საკვანძო პირობებზე: გრძელი შუქის ურთიერთქმედების მანძილი გალიუმის სელენიდსა დამიკრო-ნანო ბოჭკოვანი, ფენიანი გალიუმის სელენიდის კრისტალის მაღალი მეორეხარისხოვანი არაწრფივი და გრძივი წესრიგი და ფუნდამენტური სიხშირის და სიხშირის გაორმაგების რეჟიმის ფაზური შესატყვისი პირობები.

ექსპერიმენტში, ალი-ნანო ბოჭკოვანი, რომელიც მომზადებულია ფლეიმის სკანირების შემცირების სისტემით, აქვს ერთიანი კონუსის რეგიონი მილიმეტრის შესაბამისად, რომელიც უზრუნველყოფს გრძელი არაწრფივი მოქმედების სიგრძეს ტუმბოს შუქზე და მეორე ჰარმონიული ტალღისთვის. ინტეგრირებული გალიუმის სელენიდის ბროლის მეორე რიგის არაწრფივი პოლარიზაცია აღემატება 170 PM/V- ს, რაც ბევრად უფრო მაღალია, ვიდრე ოპტიკური ბოჭკოს შინაგანი არაწრფივი პოლარიზაცია. უფრო მეტიც, გალიუმის სელენიდის კრისტალის გრძივი შეკვეთილი სტრუქტურა უზრუნველყოფს მეორე ჰარმონიის უწყვეტი ფაზის ჩარევას, რაც სრულად თამაშობს მიკრო-ნანოს ბოჭკოში დიდი არაწრფივი მოქმედების სიგრძის უპირატესობას. რაც მთავარია, სატუმბი ოპტიკური ბაზის რეჟიმს (HE11) და მეორე ჰარმონიული მაღალი რიგის რეჟიმს შორის (EH11, HE31) შორის ფაზის შესატყვისი რეალიზებულია კონუსის დიამეტრის კონტროლით და შემდეგ მიკრო-ნანო ბოჭკოს მომზადების დროს ტალღოვანი დისპერსიის რეგულირებით.

ზემოხსენებული პირობები საფუძველს წარმოადგენს მიკრო-ნანოს ბოჭკოში მეორე ჰარმონიის ეფექტური და ფართო ზომის აგზნებისათვის. ექსპერიმენტი გვიჩვენებს, რომ ნანოვატის დონეზე მეორე ჰარმონიის გამომავალი მიღწევა შესაძლებელია 1550 ნმ პიკოსეკონდის პულსის ლაზერული ტუმბოს ქვეშ, ხოლო მეორე ჰარმონიები ასევე შეიძლება ეფექტურად იყოს აღფრთოვანებული იმავე ტალღის სიგრძის უწყვეტი ლაზერული ტუმბოს ქვეშ, ხოლო ბარიერი სიმძლავრე ისეთივე დაბალია, როგორც რამდენიმე ასეული მიკროტალატი (სურათი 1). გარდა ამისა, როდესაც ტუმბოს შუქი ვრცელდება უწყვეტი ლაზერის (1270/1550/1590 ნმ) სამი სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე, სამი მეორე ჰარმონიული (2W1, 2W2, 2W3) და სამი თანხის სიხშირის სიგნალი (W1+W2, W1+W3, W2+W3) შეინიშნება ექვსი სიხშირის თითოეულ სიგრძეზე. ტუმბოს შუქის შეცვლით ულტრა-რადიო გამოსხივებული დიოდური დიოდური (SLED) სინათლის წყაროს მიერ 79.3 ნმ სიჩქარით, ფართო სპექტრით მეორე ჰარმონიული სიჩქარით, რომელიც 28.3 ნმ არის (სურათი 2). გარდა ამისა, თუ ქიმიური ორთქლის დეპონირების ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ კვლევაში მშრალი გადაცემის ტექნოლოგიის შესაცვლელად, ხოლო გალიუმის სელენიდის კრისტალების ნაკლები ფენა შეიძლება გაიზარდოს მიკრო-ნანოს ბოჭკოს ზედაპირზე გრძელი დისტანციებზე, სავარაუდოდ, მეორე ჰარმონიული კონვერტაციის ეფექტურობა კიდევ უფრო გაუმჯობესდება.

ნახ. 1 მეორე ჰარმონიული თაობის სისტემა და იწვევს ყველა ბოჭკოვან სტრუქტურას

სურათი 2 მრავალ ტალღის სიგრძის შერევა და ფართო სპექტრის მეორე ჰარმონიები უწყვეტი ოპტიკური ტუმბოს ქვეშ