Introduction
2-20 мкм диапазондогу орто инфракызыл (MIR) жарык бул спектрдик аймакта көптөгөн молекулярдык мүнөздүү жутуу сызыктарынын болушунан улам химиялык жана биологиялык идентификация үчүн пайдалуу.Кеңири MIR диапазонун бир эле учурда камтуу менен ырааттуу, бир нече циклдуу булак мындан ары микро-спектроскопия, фемтосекунддук насос-зонд спектроскопиясы жана жогорку динамикалык диапазондогу сезгич өлчөөлөр сыяктуу жаңы колдонмолорду иштете алат. Буга чейин көптөгөн схемалар бар.
синхротрондук нур линиялары, кванттык каскаддык лазерлер, суперконтинуум булактары, оптикалык параметрдик осцилляторлор (OPO) жана оптикалык параметрдик күчөткүчтөр (OPA) сыяктуу когеренттүү MIR нурлануусун түзүү үчүн иштелип чыккан.Бул схемалардын бардыгынын татаалдыгы, өткөрүү жөндөмдүүлүгү, кубаттуулугу, эффективдүүлүгү жана импульстун узактыгы боюнча өзүнүн күчтүү жана алсыз жактары бар.Алардын ичинен импульс ичиндеги айырма жыштык генерациясы (IDFG) жогорку кубаттуулуктагы кең тилкелүү когеренттүү MIR жарыкты жаратуу үчүн чакан тилкелүү оксиддик эмес сызыктуу эмес кристаллдарды эффективдүү айдай алган жогорку кубаттуу фемтосекунддук 2 мкм лазерлерди иштеп чыгуунун аркасында барган сайын көңүлдү буруп жатат.Кадимки колдонулган OPO жана OPA менен салыштырганда, IDFG системанын татаалдыгын азайтууга жана ишенимдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берет, анткени эки өзүнчө устундарды же көңдөйлөрдү жогорку тактыкта тегиздөө зарылчылыгы жок кылынат.Мындан тышкары, MIR чыгаруу IDFG менен өз алдынча ташуучу-конверт-фаза (CEP) туруктуу болуп саналат.
Fig 1
1-мм-калыңдыгы капталган эмес берүү спектриBGSe кристаллDIEN TECH тарабынан берилген.Кыстарма бул экспериментте колдонулган чыныгы кристаллды көрсөтөт.
Fig 2
А менен MIR муунунун эксперименталдык орнотууBGSe кристалл.OAP, эффективдүү фокустун узундугу 20 мм болгон огунан тышкары параболикалык күзгү;HWP, жарым толкун плитасы;TFP, жука пленкалуу поляризатор;LPF, узак өтүүчү чыпка.
2010-жылы Бридгман-Стокбаргер ыкмасын колдонуу менен жаңы биаксиалдык халькогениддик сызыктуу эмес кристалл BaGa4Se7 (BGSe) жасалган.Ал 0,47ден 18 мкмге чейинки кенен тунуктук диапазонуна ээ (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй), сызыктуу эмес коэффициенттери d11 = 24,3 pm/V жана d13 = 20,4 pm/V.BGSe ачыктык терезеси ZGP жана LGSге караганда кыйла кенен, бирок анын сызыктуу эместиги ZGPден төмөн (75 ± 8 pm/V).GaSe'ден айырмаланып, BGSe каалаган фазага дал келген бурчта кесилиши мүмкүн жана чагылууга каршы капталган болот.
Эксперименттик түзүлүш 2(а)-сүрөттө көрсөтүлгөн.Айдоо импульстары алгач үй шартында курулган Kerr-линза режиминде кулпуланган Cr:ZnS осцилляторунан, поликристаллдуу Cr:ZnS кристаллынан (5 × 2 × 9 мм3, өткөргүч = 15% 1908нм) пайда болот. 1908 нм боюнча Tm кошулган була лазер.Туруктуу толкун көңдөйүндөгү термелүү 2,4 мкм алып жүрүүчү толкун узундугунда орточо кубаттуулугу 1 Вт болгон 69 МГц кайталануу ылдамдыгында иштеген 45 fs импульстарды берет.Үйдө курулган эки баскычтуу бир өтүүчү поликристаллдуу Cr:ZnS күчөткүчтө кубаттуулук 3,3 Вт чейин күчөтүлгөн (5 × 2 × 6 мм3, өткөргүч = 1908нмде 20% жана 5 × 2 × 9 мм3, өткөрүү = 15% 1908нм) жана чыгуу импульстун узактыгы үйдө курулган экинчи гармоникалык муундагы жыштык менен чечилүүчү оптикалык тор (SHG-FROG) аппараты менен өлчөнөт.
