Giriş
2-20 µm diapazonda olan orta infraqırmızı (MIR) işıq bu spektral bölgədə çoxlu molekulyar xarakterik udma xətlərinin olması səbəbindən kimyəvi və bioloji identifikasiya üçün faydalıdır.Geniş MIR diapazonunu eyni vaxtda əhatə edən ardıcıl, bir neçə dövrəli mənbə daha çox mikro-spektroskopiya, femtosaniyə nasos-zond spektroskopiyası və yüksək dinamik diapazonlu həssas ölçmələr kimi yeni tətbiqlərə imkan verə bilər.
sinxrotron şüa xətləri, kvant kaskad lazerləri, supercontinuum mənbələri, optik parametrik osilatorlar (OPO) və optik parametrik gücləndiricilər (OPA) kimi koherent MIR şüalanması yaratmaq üçün hazırlanmışdır.Bu sxemlərin hamısının mürəkkəblik, bant genişliyi, güc, səmərəlilik və nəbz müddətləri baxımından öz güclü və zəif tərəfləri var.Onların arasında nəbzdaxili fərq tezlik generasiyası (IDFG) yüksək güclü genişzolaqlı koherent MIR işığı yaratmaq üçün kiçik diapazonlu qeyri-oksid qeyri-xətti kristalları effektiv şəkildə vura bilən yüksək güclü femtosaniyə 2 µm lazerlərin inkişafı sayəsində artan diqqəti cəlb edir.Normal istifadə olunan OPO və OPA-larla müqayisədə, IDFG sistemin mürəkkəbliyini azaltmağa və etibarlılığı artırmağa imkan verir, çünki iki ayrı şüa və ya boşluğu yüksək dəqiqliklə hizalamaq ehtiyacı aradan qaldırılır.Bundan əlavə, MIR çıxışı IDFG ilə daxili daşıyıcı-zərf-faza (CEP) sabitdir.
Şəkil 1
1 mm qalınlığında örtülməmiş transmissiya spektriBGSe kristalDIEN TECH tərəfindən təmin edilmişdir.İçəridə bu təcrübədə istifadə olunan faktiki kristal göstərilir.
Şəkil 2
MIR nəslinin eksperimental qurulması aBGSe kristal.OAP, effektiv fokus uzunluğu 20 mm olan oxdan kənar parabolik güzgü;HWP, yarım dalğa lövhəsi;TFP, nazik təbəqə polarizatoru;LPF, uzun keçid filtri.
2010-cu ildə Bridgman-Stockbarger metodundan istifadə etməklə yeni biaxial xalkogenid qeyri-xətti kristal BaGa4Se7 (BGSe) hazırlanmışdır.Onun qeyri-xətti əmsalları d11 = 24,3 pm/V və d13 = 20,4 pm/V olan 0,47 ilə 18 µm (Şəkil 1-də göstərildiyi kimi) geniş şəffaflıq diapazonuna malikdir.BGSe-nin şəffaflıq pəncərəsi ZGP və LGS-dən əhəmiyyətli dərəcədə genişdir, baxmayaraq ki, onun qeyri-xəttiliyi ZGP-dən aşağıdır (75 ± 8 pm/V).GaSe-dən fərqli olaraq, BGSe də istədiyiniz faza uyğun bucaq altında kəsilə bilər və əks əks olunmaya qarşı örtüklə örtülə bilər.
Eksperimental quraşdırma Şəkil 2(a)-da təsvir edilmişdir.Hərəkət edən impulslar əvvəlcə polikristal Cr:ZnS kristallı (5 × 2 × 9 mm3, ötürülmə = 1908 nm-də 15%) evdə qurulmuş Kerr-linza rejimində kilidlənmiş Cr: ZnS osilatorundan qazan mühiti kimi pompalanır. 1908nm-də Tm qatqılı fiber lazer.Daimi dalğa boşluğunda salınma 2,4 mikron daşıyıcı dalğa uzunluğunda 1 Vt orta güclə 69 MHz təkrar tezliyində işləyən 45 fs impulslar verir.Evdə qurulmuş iki mərhələli bir keçidli polikristal Cr:ZnS gücləndiricidə güc 3,3 Vt-a qədər gücləndirilir (5 × 2 × 6 mm3, ötürülmə = 1908nm-də 20% və 5 × 2 × 9 mm3, ötürülmə = 15% -də 1908nm) və çıxış impulsunun müddəti evdə qurulmuş ikinci harmonik nəsil tezliklə həll olunan optik ızgara (SHG-FROG) aparatı ilə ölçülür.
