Excitation an dara armónach i speictream leathan

Excitation an dara armónach i speictream leathan

Ós rud é gur aimsíodh éifeachtaí optúla neamhlíneach dara hord sna 1960í, tá spéis mhór ag taighdeoirí, go dtí seo, bunaithe ar an dara tionchar armónach, agus minicíochta, tá sé déanta as an ultraivialait mhór go dtí an banna infridhearg i bhfad óléasair, a chuir chun cinn go mór forbairt léasair,optúilPróiseáil faisnéise, íomháú micreascópach ardtaifigh agus réimsí eile. Dar le Nonlinearoptaicagus teoiric polaraithe, tá dlúthbhaint ag an éifeacht optúil neamhlíneach fiú le siméadracht chriostal, agus níl an chomhéifeacht neamhlíneach nialas ach amháin i meáin siméadracha inbhéartaithe neamh-lárnacha. Mar an éifeacht neamhlíneach dara-ordaithe is bunúsaí, cuireann an dara harmonics bac mór ar a nginiúint agus ar a n-úsáid éifeachtach i snáithín Grianchloch mar gheall ar an bhfoirm éagruthach agus siméadracht inbhéartaithe an ionaid. Faoi láthair, is féidir le modhanna polaraithe (polarú optúil, polarú teirmeach, polarú réimse leictreach) siméadracht inbhéartaithe an ionaid ábhair a scriosadh go saorga, agus feabhas a chur go héifeachtach ar neamhréireacht an dara hord de shnáithín optúil. Mar sin féin, éilíonn an modh seo teicneolaíocht ullmhúcháin chasta agus éilitheach, agus ní féidir leis ach na coinníollacha comhoiriúnaithe gar-chéim a chomhlíonadh ag tonnfhaid scoite. Cuireann an fáinne athshondach snáithín optúil bunaithe ar an mód balla macalla teorainn leis an speictream leathan speictrim den dara harmonics. Trí shiméadracht struchtúr dromchla an tsnáithín a bhriseadh, cuirtear leis an dara harmonics dromchla sa snáithín struchtúir speisialta go pointe áirithe, ach braitheann sé fós ar an mbuille caidéil femtosecond le buaic -chumhacht an -ard. Dá bhrí sin, is iad na fadhbanna bunúsacha a chaithfear a réiteach i réimse na n-optaic agus na bhfeistí snáithíní neamh-shainiúla, agus go bhfuil tábhacht eolaíoch thábhachtach agus luach feidhmithe agus luach leathan ag baint le h-éifeachtúlacht optúla íseal-chumhachta, go háirithe an dara armónach speictrim leathan a ghiniúint, go háirithe giniúint an dara armónach speictrim leathan i bpumpáil optúla íseal, optúla, agus tá tábhacht thábhachtach eolaíoch agus luach feidhmithe.

Tá foireann taighde sa tSín tar éis scéim chomhtháthaithe chéime selenide gallium a mholadh le snáithín micrea-nana. Trí leas a bhaint as an ard-neamhréireacht dara-ordaithe agus an t-ordú fadraoin de chriostail seiléinide gallium, déantar próiseas comhshó-mhinicíochta-speictrim leathan agus próiseas tiontaithe ilmhinicíochta a bhaint amach, ag soláthar tuaslagáin nua chun próisis il-pharaiméadracha a fheabhsú i snáithín agus ullmhúchán leathanbhanda dara-gar-mhór-garmónachfoinsí solais. Braitheann excitation éifeachtach an dara éifeacht armónach agus minicíochta suime sa scéim go príomha ar na trí phríomhchoinníoll seo a leanas: an fad idirghníomhaíochta solais fhada idir seilenide gallium agussnáithín micrea-nana, comhlíontar an t-ord ard-neamhréireachta agus an t-ord fadraoin den chriostal selenide gallium layered, agus na coinníollacha comhoiriúnaithe céim den mhodh dúbailte minicíochta agus minicíochta bunúsach.

Sa turgnamh, tá réigiún cóin aonfhoirmeach ag an snáithín micrea-nana a d'ullmhaigh an córas barrchaolaithe lasair in ord an milliméadair, a sholáthraíonn fad gníomhaíochta neamhlíneach fada don solas caidéil agus an dara tonn armónach. Tá an polaraithe neamhlíneach dara-ordaithe den chriostal chomhtháite selenide gallium níos mó ná 170 pm/v, atá i bhfad níos airde ná an pholaiteacht intreach neamhlíneach sa snáithín optúil. Thairis sin, cinntíonn struchtúr fadraoin an chriostal selenide gallium an cur isteach leanúnach ar an dara armónach, rud a thugann buntáiste iomlán as an fad gníomhaíochta neamhlíneach mór sa snáithín micrea-nano. Níos tábhachtaí fós, déantar an mheaitseáil chéim idir an modh bonn optúil caidéalaithe (HE11) agus an dara modh ard-ord armónach (EH11, HE31) a bhaint amach trí thrastomhas an chóin a rialú agus ansin an scaipeadh tonnchrutha a rialáil le linn ullmhú snáithín micrea-nana.

Leagann na coinníollacha thuas an bunús le haghaidh excitation éifeachtach agus banda leathan an dara armónach i snáithín micrea-nana. Taispeánann an turgnamh gur féidir aschur an dara harmonics ag leibhéal nana -fhiacla a bhaint amach faoi chaidéal léasair Picosecond Picosecond 1550 nm, agus is féidir an dara armónach a sceitimíní go héifeachtach faoi chaidéal léasair leanúnach an tonnfhaid chéanna, agus tá an chumhacht tairsí chomh híseal le céad céad micrea -mhicrea (Figiúr 1). Thairis sin, nuair a shíneadh an solas caidéil go trí thonnfhad éagsúla de léasair leanúnach (1270/1550/1590 nm), breathnaítear ar thrí chomhartha minicíochta trí shraith (2W1, 2W2, 2W3) agus trí chomhartha minicíochta suime (W1+W2, W1+W3, W2+W3) ag gach ceann de na sé mhinicíocht mhinicíochta. Trí fhoinse solais éadrom-astaithe solais (SLED) a chur in ionad an tsolais chaidéil le bandaleithead de 79.3 nm, gintear an dara armónach speictrim leathan le bandaleithead de 28.3 nm (Figiúr 2). Ina theannta sin, más féidir teicneolaíocht sil-leagain cheimiceach a úsáid chun an teicneolaíocht aistrithe tirim a athsholáthar sa staidéar seo, agus is féidir níos lú sraitheanna de chriostal seilide gallium a fhás ar dhromchla snáithín micrea-nano thar achair fhada, táthar ag súil go bhfeabhsófar an dara héifeachtúlacht chomhshó armónach.

Fíor. 1 chóras giniúna armónach 1 agus mar thoradh ar struchtúr snáithín uile

Figiúr 2 Meascadh Il-Tonnfhaid agus Dara Armóiní Speictrim Leathan Faoi Pumpáil Optúil Leanúnach