విస్తృత స్పెక్ట్రంలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఉత్సాహం

విస్తృత స్పెక్ట్రంలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఉత్సాహం

1960 లలో రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఆప్టికల్ ప్రభావాలను కనుగొన్నప్పటి నుండి, పరిశోధకుల విస్తృత ఆసక్తిని రేకెత్తించింది, ఇప్పటివరకు, రెండవ హార్మోనిక్ మరియు పౌన frequency పున్య ప్రభావాల ఆధారంగా, విపరీతమైన అతినీలలోహిత నుండి చాలా పరారుణ బ్యాండ్ వరకు ఉత్పత్తి చేయబడిందిలేజర్స్, లేజర్ అభివృద్ధిని బాగా ప్రోత్సహించింది,ఆప్టికల్సమాచార ప్రాసెసింగ్, హై-రిజల్యూషన్ మైక్రోస్కోపిక్ ఇమేజింగ్ మరియు ఇతర రంగాలు. నాన్ లీనియర్ ప్రకారంఆప్టిక్స్మరియు ధ్రువణ సిద్ధాంతం, సమాన-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఆప్టికల్ ప్రభావం క్రిస్టల్ సమరూపతతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, మరియు నాన్ లీనియర్ గుణకం సెంట్రల్ కాని విలోమ సిమెట్రిక్ మీడియాలో మాత్రమే సున్నా కాదు. అత్యంత ప్రాధమిక రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ప్రభావంగా, రెండవ హార్మోనిక్స్ నిరాకార రూపం మరియు సెంటర్ విలోమం యొక్క సమరూపత కారణంగా క్వార్ట్జ్ ఫైబర్‌లో వారి తరం మరియు ప్రభావవంతమైన ఉపయోగాన్ని బాగా ఆటంకం కలిగిస్తుంది. ప్రస్తుతం, ధ్రువణ పద్ధతులు (ఆప్టికల్ ధ్రువణత, థర్మల్ ధ్రువణత, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ధ్రువణత) ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క మెటీరియల్ సెంటర్ విలోమం యొక్క సమరూపతను కృత్రిమంగా నాశనం చేయగలవు మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియారిటీని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తాయి. ఏదేమైనా, ఈ పద్ధతికి సంక్లిష్టమైన మరియు డిమాండ్ తయారీ సాంకేతికత అవసరం, మరియు వివిక్త తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద పాక్షిక-దశ సరిపోలిక పరిస్థితులను మాత్రమే తీర్చగలదు. ఎకో వాల్ మోడ్ ఆధారంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ ప్రతిధ్వని రింగ్ రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క విస్తృత స్పెక్ట్రం ఉత్తేజితాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. ఫైబర్ యొక్క ఉపరితల నిర్మాణం యొక్క సమరూపతను విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా, స్పెషల్ స్ట్రక్చర్ ఫైబర్‌లోని ఉపరితల రెండవ హార్మోనిక్స్ కొంతవరకు మెరుగుపరచబడతాయి, అయితే ఇప్పటికీ చాలా ఎక్కువ గరిష్ట శక్తితో ఫెమ్టోసెకండ్ పంప్ పల్స్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆల్-ఫైబర్ నిర్మాణాలలో రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ఆప్టికల్ ప్రభావాల తరం మరియు మార్పిడి సామర్థ్యం యొక్క మెరుగుదల, ముఖ్యంగా తక్కువ-శక్తి, నిరంతర ఆప్టికల్ పంపింగ్లలో వైడ్-స్పెక్ట్రం రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క తరం, నాన్ లీనియర్ ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ మరియు పరికరాల రంగంలో పరిష్కరించాల్సిన ప్రాథమిక సమస్యలు మరియు ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ ప్రాముఖ్యత మరియు విస్తృత అనువర్తన విలువలను కలిగి ఉంటాయి.

చైనాలోని ఒక పరిశోధనా బృందం మైక్రో-నానో ఫైబర్‌తో లేయర్డ్ గల్లియం సెలెనైడ్ క్రిస్టల్ ఫేజ్ ఇంటిగ్రేషన్ స్కీమ్‌ను ప్రతిపాదించింది. గల్లియం సెలెనైడ్ స్ఫటికాల యొక్క అధిక రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియారిటీ మరియు దీర్ఘ-శ్రేణి ఆర్డరింగ్ యొక్క ప్రయోజనాన్ని పొందడం ద్వారా, విస్తృత-స్పెక్ట్రం రెండవ-హార్మోనిక్ ఉత్తేజిత మరియు బహుళ-ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి ప్రక్రియ గ్రహించబడతాయి, ఫైబర్లో బహుళ-పారామెట్రిక్ ప్రక్రియలను మెరుగుపరచడానికి మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెండవ-హార్మోనిక్ తయారీకి కొత్త పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది.కాంతి వనరులు. ఈ పథకంలో రెండవ హార్మోనిక్ మరియు సమ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రభావం యొక్క సమర్థవంతమైన ఉత్సాహం ప్రధానంగా ఈ క్రింది మూడు కీలక పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది: గాలియం సెలెనైడ్ మరియు మధ్య పొడవైన కాంతి-పదార్థ పరస్పర దూరంమైక్రో-నానో ఫైబర్.

ప్రయోగంలో, ఫ్లేమ్ స్కానింగ్ టేపింగ్ సిస్టమ్ తయారుచేసిన మైక్రో-నానో ఫైబర్ మిల్లీమీటర్ క్రమంలో ఏకరీతి కోన్ ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది పంప్ లైట్ మరియు రెండవ హార్మోనిక్ వేవ్ కోసం సుదీర్ఘ నాన్ లీనియర్ చర్య పొడవును అందిస్తుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ గల్లియం సెలెనైడ్ క్రిస్టల్ యొక్క రెండవ-ఆర్డర్ నాన్ లీనియర్ ధ్రువణత 170 PM/V ను మించిపోయింది, ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క అంతర్గత నాన్ లీనియర్ ధ్రువణత కంటే చాలా ఎక్కువ. అంతేకాకుండా, గాలియం సెలెనైడ్ క్రిస్టల్ యొక్క దీర్ఘ-శ్రేణి ఆర్డర్ చేసిన నిర్మాణం రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క నిరంతర దశ జోక్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, మైక్రో-నానో ఫైబర్‌లో పెద్ద నాన్ లీనియర్ చర్య పొడవు యొక్క ప్రయోజనానికి పూర్తి ఆట ఇస్తుంది. మరీ ముఖ్యంగా, పంపింగ్ ఆప్టికల్ బేస్ మోడ్ (HE11) మరియు రెండవ హార్మోనిక్ హై ఆర్డర్ మోడ్ (EH11, HE31) మధ్య దశ సరిపోయే దశ కోన్ వ్యాసాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది మరియు తరువాత మైక్రో-నానో ఫైబర్ తయారీ సమయంలో వేవ్‌గైడ్ చెదరగొట్టడాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది.

పై పరిస్థితులు మైక్రో-నానో ఫైబర్‌లో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క సమర్థవంతమైన మరియు విస్తృత-బ్యాండ్ ఉత్తేజితానికి పునాది వేస్తాయి. నానోవాట్ స్థాయిలో రెండవ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఉత్పత్తిని 1550 ఎన్ఎమ్ పికోసెకండ్ పల్స్ లేజర్ పంప్ కింద సాధించవచ్చని ఈ ప్రయోగం చూపిస్తుంది, మరియు రెండవ హార్మోనిక్స్ కూడా అదే తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క నిరంతర లేజర్ పంప్ కింద సమర్థవంతంగా ఉత్తేజితమవుతాయి మరియు ప్రవేశ శక్తి అనేక వందల మైక్రోవాట్ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది (మూర్తి 1). ఇంకా, పంప్ లైట్ నిరంతర లేజర్ (1270/1550/1590 ఎన్ఎమ్) యొక్క మూడు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలకు విస్తరించినప్పుడు, మూడు సెకండ్ హార్మోనిక్స్ (2W1, 2W2, 2W3) మరియు మూడు మొత్తం ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ (W1+W2, W1+W3, W2+W3) ఆరు పౌన frequency పున్య కాన్లేన్ లాంగ్త్ నెగ్‌గెట్లలో గమనించవచ్చు. పంప్ లైట్‌ను అల్ట్రా-రేడియంట్ లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్ (స్లెడ్) లైట్ సోర్స్‌తో 79.3 ఎన్ఎమ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో భర్తీ చేయడం ద్వారా, 28.3 ఎన్ఎమ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో వైడ్-స్పెక్ట్రం రెండవ శ్రావ్యమైన హార్మోనిక్ ఉత్పత్తి అవుతుంది (మూర్తి 2). అదనంగా, ఈ అధ్యయనంలో పొడి బదిలీ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని భర్తీ చేయడానికి రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించగలిగితే, మరియు గల్లియం సెలెనైడ్ స్ఫటికాల యొక్క తక్కువ పొరలను మైక్రో-నానో ఫైబర్ యొక్క ఉపరితలంపై ఎక్కువ దూరం పెంచుకోవచ్చు, రెండవ హార్మోనిక్ మార్పిడి సామర్థ్యం మరింత మెరుగుపడుతుందని భావిస్తున్నారు.

Fig. 1 రెండవ హార్మోనిక్ తరం వ్యవస్థ మరియు ఆల్-ఫైబర్ నిర్మాణానికి దారితీస్తుంది

మూర్తి 2 నిరంతర ఆప్టికల్ పంపింగ్ కింద మల్టీ-తరంగదైర్ఘ్యం మిక్సింగ్ మరియు వైడ్-స్పెక్ట్రం రెండవ హార్మోనిక్స్