Возбуждение второго гармоники в широком спектре

Возбуждение второго гармоники в широком спектре

Поскольку открытие нелинейных оптических эффектов второго порядка в 1960-х годах вызвало широкий интерес исследователей, основанных на второй гармонике и частотных эффектах, вызвано из крайнего ультрафиолета до дальней инфракрасной полосылазеры, значительно продвигал развитие лазера,оптическийОбработка информации, микроскопическая визуализация высокого разрешения и другие области. Согласно нелинейномуоптикаи теория поляризации, нелинейный оптический эффект четного порядка тесно связан с кристаллической симметрией, а нелинейный коэффициент не является нулевым только в нецентральной инверсионной симметричной среде. Как самый базовый нелинейный эффект второго порядка, второй гармоник сильно препятствует их поколению и эффективному использованию в кварцевом волокне из-за аморфной формы и симметрии центральной инверсии. В настоящее время методы поляризации (оптическая поляризация, термическая поляризация, поляризация электрического поля) могут искусственно разрушать симметрию инверсии оптического волокна материала и эффективно улучшить нелинейность оптического волокна второго порядка. Тем не менее, этот метод требует сложной и требовательной технологии подготовки и может соответствовать условиям соответствия квазифазной сопоставления на дискретных длинах волн. Резонансное кольцо оптического волокна на основе режима эхо -стены ограничивает широкое спектр возбуждения второго гармоники. Разбивая симметрию поверхностной структуры волокна, поверхностные вторые гармоники в специальной структурной волокне в определенной степени усиливаются, но все же зависят от импульса фемтосекундного насоса с очень высокой пиковой мощностью. Следовательно, генерация нелинейных оптических эффектов второго порядка в структурах все волокна и повышение эффективности конверсии, особенно генерации широкопроцентного спектра-второго гармоники в непрерывной оптической накачке с низким энергопотреблением, являются основными проблемами, которые необходимо решать в области нелинейной оптоволоконной оптики и устройств и имеют важную научную значимость и широкое применение.

Исследовательская группа в Китае предложила многослойную схему интеграции кристаллической фазы галлия с микронановым волокном. Воспользовавшись преимуществами нелинейности второго порядка и на большие расстояния кристаллов селенида галлия, реализованы широко-спектр второго возбуждения и многочастотного процесса преобразования, обеспечивая новое решение для улучшения многопараметрических процессов в волокне и подготовка широкополосной второй гармоническойисточники светаПолем Эффективное возбуждение второго эффекта гармонической и частоты SUM в схеме в основном зависит от следующих трех ключевых условий: длинное расстояние взаимодействия светового взаимодействия между селенидом галлия иМикронано-волокноВысокая нелинейность второго порядка и на большие расстояния многослойный кристалл селенида галлия и условия сопоставления фазы фундаментальной частоты и режима удвоения частоты выполняются.

В эксперименте микронано-волокно, приготовленное системой сканирования пламени, имеет единую область конуса в порядке миллиметра, которая обеспечивает длинную нелинейную длину действия для света насоса и вторую гармоническую волну. Нелинейная поляризуемость второго порядка интегрированного кристалля галлия превышает 170 вечера/V, что намного выше, чем внутренняя нелинейная поляризуемость оптического волокна. Более того, упорядоченная на большие расстояния структура кристалла селенида галлия обеспечивает непрерывное помех фазы второго гармоники, что дает полную игру в пользу большой нелинейной длины действия в микроано-волокне. Что еще более важно, сопоставление фазы между оптическим базовым режимом насоса (HE11) и вторым гармоническим режимом высокого порядка (EH11, HE31) реализуется путем управления диаметром конуса, а затем регулируя дисперсию волновода во время приготовления микронанового волокна.

Вышеуказанные условия закладывают основу для эффективного и широкополосного возбуждения второго гармоники в микронано-волокне. Эксперимент показывает, что выходные данные второго гармоники на уровне нановатта могут быть достигнуты в рамках импульсного лазерного насоса 1550 нм, а вторая гармоника также может быть эффективно возбуждена под непрерывным лазерным насосом с той же длиной волны, а мощность порога составляет всего несколько сотен микроволн (рис. 1). Кроме того, когда свет насоса распространяется на три различные длины волн непрерывного лазера (1270/1550/1590 нм), три секунды гармоники (2W1, 2W2, 2W3) и три суммы частотных сигналов (W1+W2, W1+W3, W2+W3) наблюдаются на каждом из шести частотных волн. Заменив световой насос на ультразмеровую световолудительную диодную (SLED) источник света с помощью полосы пропускания 79,3 нм, генерируется вторая гармоника с широким спектром с шириной полосы 28,3 нм (рис. 2). Кроме того, если в этом исследовании может использоваться технология осаждения химического паров, и в этом исследовании можно выращивать на поверхности микроанано-волокна на больших расстояниях, и меньшее количество кристаллов селенида галлия можно выращивать на поверхности микронано-волокна на больших расстояниях.

ИНЖИР. 1 вторая система генерации гармоники и приводит к структуре всех клетчатых

Рисунок 2 Многоволновая смешивание и широкий спектр второй гармоники при непрерывной оптической накачке