შესავალი
შუა ინფრაწითელი (MIR) შუქი 2-20 μm დიაპაზონში სასარგებლოა ქიმიური და ბიოლოგიური იდენტიფიკაციისთვის, ამ სპექტრალურ რეგიონში მრავალი მოლეკულური დამახასიათებელი შთანთქმის ხაზის არსებობის გამო.თანმიმდევრული, რამდენიმე ციკლის წყაროს ფართო MIR დიაპაზონის ერთდროული დაფარვით შეუძლია ახალი აპლიკაციების ჩართვა, როგორიცაა მიკროსპექტროსკოპია, ფემტოწამური ტუმბო-ზონდის სპექტროსკოპია და მაღალი დინამიური დიაპაზონის მგრძნობიარე გაზომვები დღემდე მრავალ სქემას აქვს
შემუშავებულია თანმიმდევრული MIR გამოსხივების გენერირებისთვის, როგორიცაა სინქროტრონის სხივის ხაზები, კვანტური კასკადის ლაზერები, სუპერკონტინიუმური წყაროები, ოპტიკური პარამეტრული ოსცილატორები (OPO) და ოპტიკური პარამეტრული გამაძლიერებლები (OPA).ყველა ამ სქემას აქვს საკუთარი ძლიერი და სუსტი მხარეები სირთულის, გამტარუნარიანობის, სიმძლავრის, ეფექტურობისა და პულსის ხანგრძლივობის თვალსაზრისით.მათ შორის, პულსური სხვაობის სიხშირის გენერაცია (IDFG) მზარდ ყურადღებას იპყრობს მაღალი სიმძლავრის ფემტოწამის 2 μm ლაზერების შემუშავების წყალობით, რომლებსაც შეუძლიათ ეფექტურად გადატუმბონ მცირე ზოლიანი არაოქსიდური არაწრფივი კრისტალები მაღალი სიმძლავრის ფართოზოლოვანი თანმიმდევრული MIR სინათლის წარმოქმნით.ჩვეულებრივ გამოყენებულ OPO-ებთან და OPA-ებთან შედარებით, IDFG იძლევა სისტემის სირთულის შემცირებას და საიმედოობის გაზრდას, რადგან მოხსნილია ორი ცალკეული სხივის ან ღრუს მაღალი სიზუსტით გასწორების აუცილებლობა.გარდა ამისა, MIR გამომავალი არის არსებითად გადამზიდავი კონვერტის ფაზა (CEP) სტაბილური IDFG-ით.
ნახ 1
გადამცემი სპექტრი 1 მმ-ის სისქის შეუფარავიBGSe კრისტალიმოწოდებულია DIEN TECH-ის მიერ.ჩანართი აჩვენებს ამ ექსპერიმენტში გამოყენებულ ფაქტობრივ კრისტალს.
ნახ 2
MIR თაობის ექსპერიმენტული დაყენება აBGSe კრისტალი.OAP, ღერძიდან გამოსული პარაბოლური სარკე ეფექტური ფოკუსის სიგრძით 20 მმ;HWP, ნახევარტალღოვანი ფირფიტა;TFP, თხელი ფენის პოლარიზატორი;LPF, გრძელგამტარი ფილტრი.
2010 წელს შეიქმნა ახალი ბიაქსიალური ქალკოგენიდის არაწრფივი კრისტალი, BaGa4Se7 (BGSe), Bridgman-Stockbarger მეთოდის გამოყენებით.მას აქვს გამჭვირვალობის ფართო დიაპაზონი 0,47-დან 18 μm-მდე (როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1-ში) არაწრფივი კოეფიციენტებით d11 = 24,3 pm/V და d13 = 20,4 pm/V.BGSe-ის გამჭვირვალობის ფანჯარა მნიშვნელოვნად უფრო ფართოა ვიდრე ZGP და LGS, თუმცა მისი არაწრფივიობა უფრო დაბალია ვიდრე ZGP (75 ± 8 pm/V).GaSe-სგან განსხვავებით, BGSe ასევე შეიძლება დაიჭრას სასურველი ფაზის შესატყვისი კუთხით და შეიძლება იყოს არეკვლის საწინააღმდეგო საფარი.
ექსპერიმენტული დაყენება ილუსტრირებულია ნახ. 2(a)-ში.მამოძრავებელი პულსები თავდაპირველად წარმოიქმნება სახლში აშენებული Kerr-ლინზების რეჟიმით ჩაკეტილი Cr:ZnS ოსცილატორიდან პოლიკრისტალური Cr:ZnS კრისტალით (5 × 2 × 9 მმ3, გადაცემა = 15% 1908 ნმ-ზე), როგორც გამაძლიერებელი საშუალება, რომელიც ამოტუმბავს Tm დოპირებული ბოჭკოვანი ლაზერი 1908 ნმ.რხევა მდგარი ტალღის ღრუში აწვდის 45-fs პულსებს, რომლებიც მუშაობენ 69 MHz გამეორების სიხშირით, საშუალო სიმძლავრით 1 W, გადამზიდი ტალღის სიგრძეზე 2.4 μm.სიმძლავრე გაძლიერებულია 3,3 ვტ-მდე სახლში აშენებულ ორსაფეხურიან ერთგაბარიტიან პოლიკრისტალურ Cr:ZnS გამაძლიერებელში (5 × 2 × 6 მმ3, გადაცემა=20% 1908 ნმ-ზე და 5 × 2 × 9 მმ3, გადაცემა=15% 1908 ნმ) და გამომავალი პულსის ხანგრძლივობა იზომება სახლში აშენებული მეორე ჰარმონიული თაობის სიხშირით გამხსნელი ოპტიკური ბადე (SHG-FROG) აპარატით.
