విస్తృత స్పెక్ట్రంలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఉత్తేజితం

విస్తృత స్పెక్ట్రంలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఉత్తేజితం

1960లలో సెకండ్-ఆర్డర్ నాన్‌లీనియర్ ఆప్టికల్ ఎఫెక్ట్స్ కనుగొనబడినప్పటి నుండి, పరిశోధకులలో విస్తృత ఆసక్తిని రేకెత్తించింది, ఇప్పటివరకు, రెండవ హార్మోనిక్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రభావాల ఆధారంగా, విపరీతమైన అతినీలలోహిత నుండి చాలా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్ వరకు ఉత్పత్తి చేయబడింది.లేజర్లు, లేజర్ అభివృద్ధిని బాగా ప్రోత్సహించింది,ఆప్టికల్ఇన్ఫర్మేషన్ ప్రాసెసింగ్, హై-రిజల్యూషన్ మైక్రోస్కోపిక్ ఇమేజింగ్ మరియు ఇతర ఫీల్డ్‌లు. నాన్ లీనియర్ ప్రకారంఆప్టిక్స్మరియు ధ్రువణ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఈవెన్-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఆప్టికల్ ఎఫెక్ట్ క్రిస్టల్ సిమెట్రీకి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు నాన్-సెంట్రల్ ఇన్వర్షన్ సిమెట్రిక్ మీడియాలో మాత్రమే నాన్ లీనియర్ కోఎఫీషియంట్ సున్నా కాదు. అత్యంత ప్రాథమిక సెకండ్-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఎఫెక్ట్‌గా, రెండవ హార్మోనిక్స్ నిరాకార రూపం మరియు సెంటర్ ఇన్‌వర్షన్ యొక్క సమరూపత కారణంగా క్వార్ట్జ్ ఫైబర్‌లో వాటి ఉత్పత్తిని మరియు ప్రభావవంతమైన వినియోగాన్ని బాగా అడ్డుకుంటుంది. ప్రస్తుతం, ధ్రువణ పద్ధతులు (ఆప్టికల్ పోలరైజేషన్, థర్మల్ పోలరైజేషన్, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ పోలరైజేషన్) ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క మెటీరియల్ సెంటర్ ఇన్వర్షన్ యొక్క సమరూపతను కృత్రిమంగా నాశనం చేయగలవు మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క రెండవ-క్రమం నాన్‌లీనియారిటీని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తాయి. అయితే, ఈ పద్ధతికి సంక్లిష్టమైన మరియు డిమాండ్‌తో కూడిన తయారీ సాంకేతికత అవసరం, మరియు వివిక్త తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద పాక్షిక-దశ సరిపోలిక పరిస్థితులను మాత్రమే తీర్చగలదు. ఎకో వాల్ మోడ్‌పై ఆధారపడిన ఆప్టికల్ ఫైబర్ రెసొనెంట్ రింగ్ రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క వైడ్ స్పెక్ట్రమ్ ఉత్తేజాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. ఫైబర్ యొక్క ఉపరితల నిర్మాణం యొక్క సమరూపతను విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా, ప్రత్యేక నిర్మాణం ఫైబర్‌లోని ఉపరితల రెండవ హార్మోనిక్స్ కొంత మేరకు మెరుగుపరచబడతాయి, అయితే ఇప్పటికీ చాలా ఎక్కువ పీక్ పవర్‌తో ఫెమ్టోసెకండ్ పంప్ పల్స్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆల్-ఫైబర్ స్ట్రక్చర్‌లలో సెకండ్-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఆప్టికల్ ఎఫెక్ట్‌ల ఉత్పత్తి మరియు మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం, ముఖ్యంగా తక్కువ-శక్తి, నిరంతర ఆప్టికల్ పంపింగ్‌లో వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ సెకండ్ హార్మోనిక్స్ ఉత్పత్తి, పరిష్కరించాల్సిన ప్రాథమిక సమస్యలు. నాన్ లీనియర్ ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ మరియు పరికరాల రంగంలో ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ ప్రాముఖ్యత మరియు విస్తృత అప్లికేషన్ విలువను కలిగి ఉంది.

చైనాలోని ఒక పరిశోధనా బృందం మైక్రో-నానో ఫైబర్‌తో లేయర్డ్ గాలియం సెలీనైడ్ క్రిస్టల్ ఫేజ్ ఇంటిగ్రేషన్ పథకాన్ని ప్రతిపాదించింది. గాలియం సెలీనైడ్ స్ఫటికాల యొక్క అధిక సెకండ్-ఆర్డర్ నాన్‌లీనియారిటీ మరియు లాంగ్-రేంజ్ ఆర్డరింగ్ యొక్క ప్రయోజనాన్ని పొందడం ద్వారా, విస్తృత-స్పెక్ట్రమ్ సెకండ్-హార్మోనిక్ ఎక్సైటేషన్ మరియు మల్టీ-ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ ప్రక్రియ గ్రహించబడుతుంది, ఇది బహుళ-పారామెట్రిక్ ప్రక్రియల మెరుగుదల కోసం కొత్త పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. ఫైబర్ మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెండవ-హార్మోనిక్ తయారీకాంతి వనరులు. పథకంలో రెండవ హార్మోనిక్ మరియు సమ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రభావం యొక్క సమర్థవంతమైన ఉత్తేజితం ప్రధానంగా క్రింది మూడు కీలక పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది: గాలియం సెలీనైడ్ మధ్య దీర్ఘ కాంతి-పదార్థ పరస్పర దూరం మరియుమైక్రో-నానో ఫైబర్, లేయర్డ్ గాలియమ్ సెలీనైడ్ క్రిస్టల్ యొక్క అధిక సెకండ్-ఆర్డర్ నాన్ లీనియారిటీ మరియు లాంగ్-రేంజ్ ఆర్డర్ మరియు ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు మోడ్ యొక్క ఫేజ్ మ్యాచింగ్ పరిస్థితులు సంతృప్తి చెందాయి.

ప్రయోగంలో, జ్వాల స్కానింగ్ టేపరింగ్ సిస్టమ్ ద్వారా తయారు చేయబడిన మైక్రో-నానో ఫైబర్ మిల్లీమీటర్ క్రమంలో ఏకరీతి కోన్ ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది పంప్ లైట్ మరియు రెండవ హార్మోనిక్ వేవ్‌కు పొడవైన నాన్ లీనియర్ యాక్షన్ పొడవును అందిస్తుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ గాలియం సెలీనైడ్ క్రిస్టల్ యొక్క రెండవ-క్రమం నాన్‌లీనియర్ పోలరైజబిలిటీ 170 pm/Vని మించిపోయింది, ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క అంతర్గత నాన్‌లీనియర్ పోలరిజబిలిటీ కంటే చాలా ఎక్కువ. అంతేకాకుండా, గాలియం సెలీనైడ్ క్రిస్టల్ యొక్క దీర్ఘ-శ్రేణి ఆర్డర్ స్ట్రక్చర్ రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క నిరంతర దశ జోక్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, మైక్రో-నానో ఫైబర్‌లోని పెద్ద నాన్ లీనియర్ యాక్షన్ పొడవు యొక్క ప్రయోజనానికి పూర్తి ఆటను అందిస్తుంది. మరీ ముఖ్యంగా, కోన్ వ్యాసాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా మరియు మైక్రో-నానో ఫైబర్ తయారీ సమయంలో వేవ్‌గైడ్ వ్యాప్తిని నియంత్రించడం ద్వారా పంపింగ్ ఆప్టికల్ బేస్ మోడ్ (HE11) మరియు రెండవ హార్మోనిక్ హై ఆర్డర్ మోడ్ (EH11, HE31) మధ్య ఫేజ్ మ్యాచింగ్ గ్రహించబడుతుంది.

మైక్రో-నానో ఫైబర్‌లో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క సమర్థవంతమైన మరియు విస్తృత-బ్యాండ్ ఉత్తేజితానికి పై పరిస్థితులు పునాది వేస్తాయి. నానోవాట్ స్థాయిలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను 1550 nm పికోసెకండ్ పల్స్ లేజర్ పంప్ క్రింద సాధించవచ్చని ప్రయోగం చూపిస్తుంది మరియు అదే తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క నిరంతర లేజర్ పంపు క్రింద రెండవ హార్మోనిక్స్ కూడా సమర్థవంతంగా ఉత్తేజితమవుతుంది మరియు థ్రెషోల్డ్ పవర్ ఇలా ఉంటుంది. కొన్ని వందల మైక్రోవాట్‌ల కంటే తక్కువ (మూర్తి 1). ఇంకా, పంప్ లైట్ మూడు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల నిరంతర లేజర్ (1270/1550/1590 nm), మూడు సెకన్ల హార్మోనిక్స్ (2w1, 2w2, 2w3) మరియు మూడు సమ్ ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌లకు (w1+w2, w1+w3, w2+) విస్తరించినప్పుడు w3) ఆరు ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి తరంగదైర్ఘ్యాలలో ప్రతిదానిలో గమనించబడతాయి. పంప్ లైట్‌ను అల్ట్రా-రేడియంట్ లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్ (SLED) లైట్ సోర్స్‌తో 79.3 nm బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో భర్తీ చేయడం ద్వారా, 28.3 nm బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ సెకండ్ హార్మోనిక్ ఉత్పత్తి అవుతుంది (మూర్తి 2). అదనంగా, ఈ అధ్యయనంలో పొడి బదిలీ సాంకేతికతను భర్తీ చేయడానికి రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సాంకేతికతను ఉపయోగించగలిగితే మరియు సూక్ష్మ-నానో ఫైబర్ యొక్క ఉపరితలంపై ఎక్కువ దూరం వరకు గాలియం సెలీనైడ్ స్ఫటికాల యొక్క తక్కువ పొరలను పెంచవచ్చు, రెండవ హార్మోనిక్ మార్పిడి సామర్థ్యం ఆశించబడుతుంది. మరింత మెరుగుపడాలి.

అంజీర్. 1 సెకండ్ హార్మోనిక్ జనరేషన్ సిస్టమ్ మరియు ఆల్-ఫైబర్ స్ట్రక్చర్‌లో ఫలితాలు

మూర్తి 2 నిరంతర ఆప్టికల్ పంపింగ్ కింద బహుళ-తరంగదైర్ఘ్యం మిక్సింగ్ మరియు వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ రెండవ హార్మోనిక్స్