وسيع اسپيڪٽرم ۾ سيڪنڊ هارمونڪس جو جوش

وسيع اسپيڪٽرم ۾ سيڪنڊ هارمونڪس جو جوش

1960 جي ڏهاڪي ۾ ٻئي درجي جي غير لڪير آپٽيڪل اثرات جي دريافت کان وٺي، محققن جي وڏي دلچسپي پيدا ڪئي آهي، هاڻي تائين، ٻئي هارمونڪ، ۽ فريڪوئنسي اثرات جي بنياد تي، انتهائي الٽراوائليٽ کان پري انفراريڊ بينڊ تائين پيدا ڪيو آهي.ليزر، ليزر جي ترقي کي تمام گهڻو فروغ ڏنو،بصريمعلومات جي پروسيسنگ، اعليٰ ريزوليوشن خوردبيني تصوير ۽ ٻيا شعبا. غير لڪير جي مطابقآپٽڪس۽ پولرائيزيشن ٿيوري، برابر-آرڊر غير لڪير آپٽيڪل اثر ڪرسٽل سميٽري سان ويجهڙائي سان لاڳاپيل آهي، ۽ غير لڪير ڪوفيشينٽ صرف غير مرڪزي انورسيشن سميٽري ميڊيا ۾ صفر نه آهي. سڀ کان بنيادي سيڪنڊ-آرڊر غير لڪير اثر جي طور تي، سيڪنڊ هارمونڪس ڪوارٽز فائبر ۾ انهن جي پيداوار ۽ اثرائتي استعمال کي تمام گهڻو روڪي ٿو ڇاڪاڻ ته بي شڪل شڪل ۽ سينٽر انورسيشن جي سميٽري جي ڪري. هن وقت، پولرائيزيشن طريقا (آپٽيڪل پولرائيزيشن، تھرمل پولرائيزيشن، اليڪٽرڪ فيلڊ پولرائيزيشن) مصنوعي طور تي آپٽيڪل فائبر جي مادي مرڪز انورسيشن جي سميٽري کي تباهه ڪري سگهن ٿا، ۽ آپٽيڪل فائبر جي ٻئي آرڊر غير لڪيريٽي کي مؤثر طريقي سان بهتر بڻائي سگهن ٿا. بهرحال، هن طريقي کي پيچيده ۽ گهربل تياري ٽيڪنالاجي جي ضرورت آهي، ۽ صرف ڊسڪريٽ طول موج تي ڪواسي فيز ميچنگ حالتن کي پورو ڪري سگهي ٿو. ايڪو وال موڊ تي ٻڌل آپٽيڪل فائبر گونج رنگ سيڪنڊ هارمونڪس جي وسيع اسپيڪٽرم جوش کي محدود ڪري ٿو. فائبر جي مٿاڇري جي جوڙجڪ جي سميٽري کي ٽوڙڻ سان، خاص ڍانچي فائبر ۾ مٿاڇري سيڪنڊ هارمونڪس هڪ خاص حد تائين وڌايو ويندو آهي، پر اڃا تائين تمام گهڻي چوٽي جي طاقت سان فيمٽو سيڪنڊ پمپ پلس تي منحصر آهي. تنهن ڪري، آل فائبر ڍانچي ۾ سيڪنڊ آرڊر نان لائنر آپٽيڪل اثرات جي پيداوار ۽ ڪنورشن ڪارڪردگي ۾ بهتري، خاص طور تي گهٽ طاقت، مسلسل آپٽيڪل پمپنگ ۾ وسيع اسپيڪٽرم سيڪنڊ هارمونڪس جي پيداوار، بنيادي مسئلا آهن جن کي نان لائنر فائبر آپٽڪس ۽ ڊوائيسز جي ميدان ۾ حل ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ انهن جي اهم سائنسي اهميت ۽ وسيع ايپليڪيشن قدر آهي.

چين ۾ هڪ ريسرچ ٽيم مائڪرو نانو فائبر سان گڏ هڪ پرت واري گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل فيز انٽيگريشن اسڪيم تجويز ڪئي آهي. گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل جي اعليٰ سيڪنڊ-آرڊر نان لائنيرٽي ۽ ڊگھي رينج آرڊرنگ جو فائدو وٺندي، هڪ وسيع اسپيڪٽرم سيڪنڊ-هارمونڪ ايڪسائيٽيشن ۽ ملٽي فريڪوئنسي ڪنورشن عمل کي محسوس ڪيو ويندو آهي، فائبر ۾ ملٽي-پيراميٽرڪ عملن کي وڌائڻ ۽ براڊ بينڊ سيڪنڊ-هارمونڪ جي تياري لاءِ هڪ نئون حل فراهم ڪندو آهي.روشني جا ذريعا. اسڪيم ۾ ٻئي هارمونڪ ۽ سم فريڪوئنسي اثر جي موثر جوش بنيادي طور تي هيٺين ٽن اهم حالتن تي منحصر آهي: گيليم سيلينائيڊ ۽ جي وچ ۾ ڊگهي روشني واري مادي جي رابطي جو فاصلومائڪرو نانو فائبر، پرت واري گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل جي اعليٰ سيڪنڊ آرڊر نان لائنيرٽي ۽ ڊگھي رينج آرڊر، ۽ بنيادي فريڪوئنسي ۽ فريڪوئنسي ڊبلنگ موڊ جي مرحلي جي ميچنگ حالتون مطمئن آهن.

تجربي ۾، فليم اسڪيننگ ٽيپرنگ سسٽم پاران تيار ڪيل مائڪرو-نانو فائبر ۾ ملي ميٽر جي ترتيب ۾ هڪجهڙائي ڪون علائقو آهي، جيڪو پمپ لائيٽ ۽ ٻئي هارمونڪ لهر لاءِ هڪ ڊگهو غير لڪير عمل جي ڊيگهه فراهم ڪري ٿو. انٽيگريٽيڊ گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل جي ٻئي آرڊر جي غير لڪير پولرائيزبلٽي 170 pm/V کان وڌيڪ آهي، جيڪا آپٽيڪل فائبر جي اندروني غير لڪير پولرائيزبلٽي کان تمام گهڻي آهي. ان کان علاوه، گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل جي ڊگهي رينج جي ترتيب ڏنل جوڙجڪ ٻئي هارمونڪس جي مسلسل مرحلي جي مداخلت کي يقيني بڻائي ٿي، مائڪرو-نانو فائبر ۾ وڏي غير لڪير عمل جي ڊيگهه جي فائدي کي مڪمل راند ڏئي ٿي. وڌيڪ اهم طور تي، پمپنگ آپٽيڪل بيس موڊ (HE11) ۽ ٻئي هارمونڪ هاءِ آرڊر موڊ (EH11، HE31) جي وچ ۾ مرحلي جي ميلاپ کي ڪون قطر کي ڪنٽرول ڪرڻ ۽ پوءِ مائڪرو-نانو فائبر جي تياري دوران ويگ گائيڊ ڊسڪشن کي منظم ڪندي محسوس ڪيو ويندو آهي.

مٿي ڏنل حالتون مائڪرو نانو فائبر ۾ سيڪنڊ هارمونڪس جي موثر ۽ وسيع بينڊ ايڪسائيٽيشن لاءِ بنياد رکن ٿيون. تجربو ڏيکاري ٿو ته نانو واٽ جي سطح تي سيڪنڊ هارمونڪس جو آئوٽ پُٽ 1550 اين ايم پڪوسڪنڊ پلس ليزر پمپ تحت حاصل ڪري سگهجي ٿو، ۽ ٻئي هارمونڪس کي ساڳئي طول موج جي مسلسل ليزر پمپ تحت پڻ موثر طريقي سان پرجوش ڪري سگهجي ٿو، ۽ حد جي طاقت ڪيترن ئي سو مائڪرو واٽ جيتري گهٽ آهي (شڪل 1). وڌيڪ، جڏهن پمپ لائيٽ کي مسلسل ليزر جي ٽن مختلف طول موج (1270/1550/1590 اين ايم) تائين وڌايو ويندو آهي، ته ٽي سيڪنڊ هارمونڪس (2w1، 2w2، 2w3) ۽ ٽي سم فريڪوئنسي سگنل (w1+w2، w1+w3، w2+w3) ڇهن فريڪوئنسي ڪنورشن طول موج مان هر هڪ تي مشاهدو ڪيو ويندو آهي. پمپ لائيٽ کي 79.3 nm جي بينڊوڊٿ سان الٽرا ريڊيئنٽ لائيٽ ايميٽنگ ڊاءِوڊ (SLED) لائيٽ سورس سان تبديل ڪرڻ سان، 28.3 nm جي بينڊوڊٿ سان هڪ وسيع اسپيڪٽرم سيڪنڊ هارمونڪ پيدا ٿئي ٿو (شڪل 2). ان کان علاوه، جيڪڏهن هن مطالعي ۾ خشڪ منتقلي ٽيڪنالاجي کي تبديل ڪرڻ لاءِ ڪيميائي بخار جمع ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي استعمال ڪري سگهجي ٿي، ۽ گيليم سيلينائيڊ ڪرسٽل جي گهٽ پرتن کي ڊگهي فاصلي تي مائڪرو نانو فائبر جي مٿاڇري تي پوکي سگهجي ٿو، ته ٻئي هارمونڪ ڪنورشن ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر ٿيڻ جي اميد آهي.

شڪل 1 ٻيو هارمونڪ جنريشن سسٽم ۽ نتيجي ۾ آل فائبر structure

شڪل 2 مسلسل آپٽيڪل پمپنگ جي تحت ملٽي-ويولنگيٿ ميڪنگ ۽ وائڊ اسپيڪٽرم سيڪنڊ هارمونڪس