Įvadas
Vidutinės infraraudonosios spinduliuotės (MIR) šviesa, esanti 2–20 µm diapazone, yra naudinga cheminiam ir biologiniam identifikavimui, nes šioje spektrinėje srityje yra daug molekulinių charakteristikų sugerties linijų.Nuoseklus, kelių ciklų šaltinis, vienu metu apimantis platų MIR diapazoną, gali dar labiau sudaryti sąlygas naujoms programoms, tokioms kaip mikrospektroskopija, femtosekundinė siurblio zondo spektroskopija ir didelio dinaminio diapazono jautrūs matavimai.
buvo sukurti koherentinei MIR spinduliuotei generuoti, tokiai kaip sinchrotroninės spinduliuotės linijos, kvantinės kaskados lazeriai, superkontinuumo šaltiniai, optiniai parametriniai osciliatoriai (OPO) ir optiniai parametriniai stiprintuvai (OPA).Visos šios schemos turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses sudėtingumo, pralaidumo, galios, efektyvumo ir impulsų trukmės požiūriu.Tarp jų, impulsų skirtumo dažnių generavimas (IDFG) sulaukia vis didesnio dėmesio dėl to, kad kuriami didelės galios femtosekundiniai 2 µm lazeriai, kurie gali efektyviai siurbti mažo dažnio juostos ne oksidinius netiesinius kristalus, kad generuotų didelės galios plačiajuosčio ryšio koherentinę MIR šviesą.Palyginti su įprastai naudojamais OPO ir OPA, IDFG leidžia sumažinti sistemos sudėtingumą ir padidinti patikimumą, nes nebereikia tiksliai išlyginti dvi atskiras sijas arba ertmes.Be to, MIR išvestis iš esmės yra stabili nešiklio fazės (CEP) atžvilgiu naudojant IDFG.
1 pav
1 mm storio nepadengto perdavimo spektrasBGSe kristalaspateikė DIEN TECH.Įdėklas rodo tikrąjį šiame eksperimente naudotą kristalą.
2 pav
Eksperimentinė MIR kartos sąranka su aBGSe kristalas.OAP, ne ašies parabolinis veidrodis, kurio efektyvusis židinio nuotolis yra 20 mm;HWP, pusės bangos plokštė;TFP, plonasluoksnis poliarizatorius;LPF, ilgo pralaidumo filtras.
2010 m., naudojant Bridgman-Stockbarger metodą, buvo pagamintas naujas dviašis chalkogenido netiesinis kristalas BaGa4Se7 (BGSe).Jo skaidrumo diapazonas yra platus nuo 0,47 iki 18 µm (kaip parodyta 1 pav.), o netiesiniai koeficientai d11 = 24,3 pm/V ir d13 = 20,4 pm/V.BGSe skaidrumo langas yra žymiai platesnis nei ZGP ir LGS, nors jo netiesiškumas yra mažesnis nei ZGP (75 ± 8 pm / V).Priešingai nei GaSe, BGSe taip pat gali būti pjaustomas norimu fazių atitikimo kampu ir gali būti padengtas nuo atspindžio.
Eksperimentinė sąranka parodyta 2(a) pav.Varomieji impulsai iš pradžių generuojami iš namuose pagaminto Kerr objektyvo režimu užrakinto Cr:ZnS osciliatoriaus su polikristaliniu Cr:ZnS kristalu (5 × 2 × 9 mm3, perdavimas = 15% esant 1908 nm), kaip stiprinimo terpė, pumpuojama Tm legiruotas skaidulinis lazeris esant 1908 nm.Svyravimas stovinčios bangos ertmėje duoda 45 fs impulsus, veikiančius 69 MHz pasikartojimo dažniu, o vidutinė galia 1 W, kai nešiklio bangos ilgis yra 2,4 µm.Galia padidinama iki 3,3 W namuose pagamintame dviejų pakopų vieno praėjimo polikristaliniame Cr:ZnS stiprintuve (5 × 2 × 6 mm3, perdavimas = 20% esant 1908 nm ir 5 × 2 × 9 mm3, perdavimas = 15% 1908 nm), o išėjimo impulso trukmė matuojama namuose sukonstruotu antros harmonikų kartos dažninės skiriamosios gebos optinės gardelės (SHG-FROG) aparatu.
