Pambuka
Cahya infra merah tengah (MIR) ing kisaran 2-20 µm migunani kanggo identifikasi kimia lan biologi amarga ana akeh garis panyerepan karakteristik molekul ing wilayah spektral iki.Sumber sing koheren, sawetara siklus kanthi jangkoan simultan saka jangkoan MIR sing amba bisa luwih ngaktifake aplikasi anyar kayata mirco-spektroskopi, spektroskopi pompa-probe femtosecond, lan pangukuran sensitif rentang dinamis dhuwur Nganti saiki akeh skema duwe
dikembangake kanggo ngasilake radiasi MIR sing koheren, kayata garis sinar synchrotron, laser kaskade kuantum, sumber supercontinuum, osilator parametrik optik (OPO) lan amplifier parametrik optik (OPA).Skema kasebut kabeh duwe kekuwatan lan kelemahane dhewe ing babagan kerumitan, bandwidth, daya, efisiensi, lan durasi pulsa.Antarane wong-wong mau, generasi frekuensi prabédan intra-pulsa (IDFG) narik kawigaten amarga pangembangan laser femtosecond 2 µm daya dhuwur sing bisa kanthi efektif ngompa kristal non-linear non-oksida celah cilik kanggo ngasilake cahya MIR koheren broadband sing dhuwur.Dibandhingake karo OPO lan OPA sing biasane digunakake, IDFG ngidini nyuda kerumitan sistem lan nambah keandalan, amarga kudu nyelarasake rong balok utawa rongga sing kapisah kanthi presisi sing dhuwur.Kajaba iku, output MIR sacara intrinsik carrier-envelope-phase (CEP) stabil karo IDFG.
Gambar 1
Spektrum transmisi saka 1-mm-tebal uncoatedkristal BGSdiwenehake dening DIEN TECH.Inset nuduhake kristal nyata sing digunakake ing eksperimen iki.
Gambar 2
Persiyapan eksperimen saka generasi MIR karo akristal BGS.OAP, pangilon parabola sumbu mati kanthi dawa fokus efektif 20 mm;HWP, piring setengah gelombang;TFP, film tipis polarizer;LPF, saringan long-pass.
Ing 2010, kristal nonlinier biaxial chalcogenide anyar, BaGa4Se7 (BGSe), wis digawe nggunakake metode Bridgman-Stockbarger.Nduwe rentang transparansi sing amba saka 0,47 nganti 18 µm (kaya sing ditampilake ing Gambar 1) kanthi koefisien nonlinier d11 = 24,3 pm/V lan d13 = 20,4 pm/V.Jendhela transparan BGSe luwih jembar tinimbang ZGP lan LGS sanajan nonlinier luwih murah tinimbang ZGP (75 ± 8 pm/V).Beda karo GaSe, BGSe uga bisa dipotong ing sudut pencocokan fase sing dikarepake lan bisa dilapisi anti-refleksi.
Persiyapan eksperimen digambarake ing Fig. 2 (a).Pulsa nyopir wiwitane diasilake saka osilator Cr:ZnS sing dikunci mode lensa Kerr sing dibangun ing omah kanthi kristal Cr: ZnS polikristalin (5 × 2 × 9 mm3, transmisi = 15% ing 1908nm) minangka medium gain dipompa dening a Tm-doped serat laser ing 1908nm.Osilasi ing rongga gelombang ngadeg ngirim pulsa 45-fs sing beroperasi ing tingkat pengulangan 69 MHz kanthi daya rata-rata 1 W ing dawa gelombang operator 2,4 µm.Daya digedhekake dadi 3,3 W ing polycrystalline siji-pass siji-tingkat Cr: ZnS amplifier (5 × 2 × 6 mm3 , transmisi = 20% ing 1908nm lan 5 × 2 × 9 mm3 , transmisi = 15% ing 1908nm), lan durasi pulsa output diukur nganggo piranti kisi optik (SHG-FROG) sing dibangun ing omah.
