परिचय
यस वर्णक्रमीय क्षेत्रमा धेरै आणविक विशेषता अवशोषण रेखाहरूको उपस्थितिको कारणले गर्दा 2-20 µm को दायरामा मध्य-इन्फ्रारेड (MIR) प्रकाश रासायनिक र जैविक पहिचानको लागि उपयोगी छ।फराकिलो MIR दायराको एक साथ कभरेजको साथ एक सुसंगत, केही-चक्र स्रोतले थप नयाँ अनुप्रयोगहरू सक्षम गर्न सक्छ जस्तै मिर्को-स्पेक्ट्रोस्कोपी, फेमटोसेकेन्ड पम्प-प्रोब स्पेक्ट्रोस्कोपी, र उच्च-गतिशील-दायरा संवेदनशील मापनहरू अहिले सम्म धेरै योजनाहरू छन्।
सिन्क्रोट्रोन बीम लाइनहरू, क्वान्टम क्यास्केड लेजरहरू, सुपरकन्टिन्युम स्रोतहरू, अप्टिकल प्यारामेट्रिक ओसिलेटरहरू (ओपीओ) र अप्टिकल प्यारामेट्रिक एम्पलीफायरहरू (ओपीए) जस्ता सुसंगत MIR विकिरणहरू उत्पन्न गर्न विकसित गरिएको छ।यी सबै योजनाहरूको जटिलता, ब्यान्डविथ, शक्ति, दक्षता, र पल्स अवधिको सन्दर्भमा आफ्नै बल र कमजोरीहरू छन्।ती मध्ये, इन्ट्रा-पल्स भिन्नता फ्रिक्वेन्सी जेनरेशन (IDFG) ले उच्च-शक्तिको ब्रोडब्यान्ड सुसंगत MIR प्रकाश उत्पन्न गर्न प्रभावकारी रूपमा सानो-ब्यान्डग्याप नन-अक्साइड ननलाइनर क्रिस्टलहरू पम्प गर्न सक्ने उच्च-शक्ति फेमटोसेकेन्ड 2 µm लेजरहरूको विकासको लागि बढ्दो ध्यान आकर्षित गरिरहेको छ।सामान्यतया प्रयोग हुने OPOs र OPAs को तुलनामा, IDFG ले प्रणालीको जटिलतामा कमी ल्याउन र विश्वसनीयताको वृद्धिलाई अनुमति दिन्छ, किनकि उच्च परिशुद्धतामा दुईवटा छुट्टाछुट्टै बीम वा गुहाहरू पङ्क्तिबद्ध गर्ने आवश्यकता हटाइएको छ।यसबाहेक, MIR आउटपुट आन्तरिक रूपमा क्यारियर-इनभलप-फेज (CEP) IDFG सँग स्थिर छ।
चित्र १
1-मिमी बाक्लो अनकोटेडको ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रमBGSe क्रिस्टलDIEN TECH द्वारा प्रदान गरिएको।इन्सेटले यो प्रयोगमा प्रयोग गरिएको वास्तविक क्रिस्टल देखाउँछ।
चित्र २
एमआईआर जेनेरेशनको प्रायोगिक सेटअप ए को साथBGSe क्रिस्टल।OAP, 20 मिमी को प्रभावकारी फोकस लम्बाइ संग अफ-अक्ष पैराबोलिक मिरर;HWP, आधा-लहर प्लेट;TFP, पातलो-फिल्म polarizer;LPF, लामो-पास फिल्टर।
2010 मा, एक नयाँ biaxial chalcogenide nonlinear क्रिस्टल, BaGa4Se7 (BGSe), Bridgman-Stockbarger विधि प्रयोग गरेर बनाइएको छ।यसमा d11 = 24.3 pm/V र d13 = 20.4 pm/V को ननलाइनर गुणांकहरू सहित 0.47 देखि 18 µm (चित्र 1 मा देखाइएको छ) सम्म विस्तृत पारदर्शिता दायरा छ।BGSe को पारदर्शिता विन्डो ZGP र LGS भन्दा उल्लेखनीय रूपमा फराकिलो छ यद्यपि यसको nonlinearity ZGP (75 ± 8 pm/V) भन्दा कम छ।GaSe को विपरितमा, BGSe लाई इच्छित चरण-मिल्ने कोणमा पनि काट्न सकिन्छ र एन्टी-रिफ्लेक्शन लेपित हुन सक्छ।
प्रयोगात्मक सेटअप चित्र 2(a) मा चित्रण गरिएको छ।ड्राइभिङ पल्सहरू प्रारम्भिक रूपमा घरमा निर्मित केर-लेन्स मोड-लक गरिएको Cr:ZnS ओसिलेटरबाट एक पोलीक्रिस्टलाइन Cr:ZnS क्रिस्टल (5 × 2 × 9 mm3, प्रसारण = 15% मा 1908nm) द्वारा पम्प गरिएको लाभ माध्यमको रूपमा उत्पन्न गरिन्छ। Tm-doped फाइबर लेजर 1908nm मा।स्ट्यान्डिङ-वेभ क्याभिटीमा रहेको दोलनले 2.4 µm को वाहक तरंगदैर्ध्यमा 1 W को औसत पावरको साथ 69 MHz को पुनरावृत्ति दरमा 45-fs पल्सहरू सञ्चालन गर्दछ।घरमा निर्मित दुई-चरण एकल-पास पोलीक्रिस्टलाइन Cr:ZnS एम्प्लीफायर (5 × 2 × 6 mm3, प्रसारण = 20% 1908nm मा र 5 × 2 × 9 mm3 मा , प्रसारण = 15% 1908nm), र आउटपुट पल्स अवधि घर-निर्मित दोस्रो-हार्मोनिक-जेनेरेसन फ्रिक्वेन्सी-रिजोल्व्ड अप्टिकल ग्रेटिंग (SHG-FROG) उपकरणको साथ मापन गरिन्छ।
