વિશાળ સ્પેક્ટ્રમમાં બીજા હાર્મોનિક્સની ઉત્તેજના

વિશાળ સ્પેક્ટ્રમમાં બીજા હાર્મોનિક્સની ઉત્તેજના

1960 ના દાયકામાં સેકન્ડ- order ર્ડર નોનલાઇનર opt પ્ટિકલ ઇફેક્ટ્સની શોધથી, સંશોધનકારોની વિશાળ રુચિ ઉત્તેજિત થઈ, અત્યાર સુધી, બીજા હાર્મોનિક અને ફ્રીક્વન્સી ઇફેક્ટ્સના આધારે, આત્યંતિક અલ્ટ્રાવાયોલેટથી દૂરના ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડ સુધી ઉત્પન્ન થયું છે.ક lંગરો, લેસરના વિકાસને મોટા પ્રમાણમાં પ્રોત્સાહન આપ્યું,ticalપચારિકમાહિતી પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન માઇક્રોસ્કોપિક ઇમેજિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રો. નોનલાઇનર મુજબવિકલ્પઅને ધ્રુવીકરણ થિયરી, સમાન ક્રમમાં નોનલાઇનર opt પ્ટિકલ અસર ક્રિસ્ટલ સપ્રમાણતા સાથે નજીકથી સંબંધિત છે, અને નોનલાઇનર ગુણાંક ફક્ત બિન-કેન્દ્રીય vers લટું સપ્રમાણ માધ્યમોમાં જ શૂન્ય નથી. સૌથી મૂળભૂત સેકન્ડ- order ર્ડર નોનલાઇનર અસર તરીકે, બીજો હાર્મોનિક્સ તેમની પે generation ી અને ક્વાર્ટઝ ફાઇબરમાં અસરકારક ઉપયોગમાં મોટા પ્રમાણમાં અવરોધે છે કારણ કે આકારહીન સ્વરૂપ અને કેન્દ્ર vers લટુંના સપ્રમાણતાને કારણે. હાલમાં, ધ્રુવીકરણ પદ્ધતિઓ (ઓપ્ટિકલ ધ્રુવીકરણ, થર્મલ ધ્રુવીકરણ, ઇલેક્ટ્રિક ફીલ્ડ ધ્રુવીકરણ) opt પ્ટિકલ ફાઇબરના સામગ્રી કેન્દ્રના vers લટુંના સપ્રમાણતાને કૃત્રિમ રીતે નાશ કરી શકે છે, અને opt પ્ટિકલ ફાઇબરની બીજા ક્રમની નોનલાઇનરિટીને અસરકારક રીતે સુધારી શકે છે. જો કે, આ પદ્ધતિમાં જટિલ અને માંગની તૈયારી તકનીકની જરૂર છે, અને તે ફક્ત સ્વતંત્ર તરંગલંબાઇ પર અર્ધ-તબક્કાની મેચિંગ શરતોને પૂર્ણ કરી શકે છે. ઇકો વોલ મોડ પર આધારિત opt પ્ટિકલ ફાઇબર રેઝોનન્ટ રિંગ બીજા હાર્મોનિક્સના વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ ઉત્તેજનાને મર્યાદિત કરે છે. ફાઇબરની સપાટીની રચનાની સપ્રમાણતાને તોડીને, વિશેષ સ્ટ્રક્ચર ફાઇબરમાં સપાટીની બીજી હાર્મોનિક્સને ચોક્કસ હદ સુધી વધારી દેવામાં આવે છે, પરંતુ તે હજી પણ ખૂબ peak ંચી ટોચની શક્તિવાળા ફેમ્ટોસેકન્ડ પમ્પ પલ્સ પર આધારિત છે. તેથી, ઓલ-ફાઇબર સ્ટ્રક્ચર્સમાં સેકન્ડ- order ર્ડર નોનલાઇનર opt પ્ટિકલ અસરો અને રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો, ખાસ કરીને લો-પાવર, સતત opt પ્ટિકલ પમ્પિંગમાં વાઇડ-સ્પેક્ટ્રમ સેકન્ડ હાર્મોનિક્સની પે generation ી, એ મૂળભૂત સમસ્યાઓ છે જેને નોનલાઇનર ફાઇબર ઓપ્ટિક્સ અને ઉપકરણોના ક્ષેત્રમાં હલ કરવાની જરૂર છે, અને મહત્વપૂર્ણ વૈજ્ .ાનિક મહત્વ અને વિશાળ એપ્લિકેશન મૂલ્ય છે.

ચાઇનામાં એક સંશોધન ટીમે માઇક્રો-નેનો ફાઇબર સાથે સ્તરવાળી ગેલિયમ સેલેનાઇડ ક્રિસ્ટલ ફેઝ એકીકરણ યોજનાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે. ગેલિયમ સેલેનાઇડ ક્રિસ્ટલ્સના ઉચ્ચ સેકન્ડ-ઓર્ડર નોનલાઇનરિટી અને લાંબા અંતરના ક્રમમાં લાભ લઈને, વાઇડ-સ્પેક્ટ્રમ સેકન્ડ-હાર્મોનિક ઉત્તેજના અને મલ્ટિ-ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ઝન પ્રક્રિયાને અનુભૂતિ થાય છે, ફાઇબરમાં મલ્ટિ-પેરામેટ્રિક પ્રક્રિયાઓના ઉન્નત માટે એક નવો સોલ્યુશન અને બ્રોડબેન્ડ સેકન્ડ-હાર્મોનિકની તૈયારી પ્રદાન કરે છે.પ્રકાશ સ્રોત. યોજનામાં બીજા હાર્મોનિક અને રકમની આવર્તન અસરની કાર્યક્ષમ ઉત્તેજના મુખ્યત્વે નીચેની ત્રણ કી શરતો પર આધારિત છે: ગેલિયમ સેલેનાઇડ અને વચ્ચે લાંબી લાઇટ-મેટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું અંતરસૂક્ષ્મ નેનો ફાઇબર.

પ્રયોગમાં, ફ્લેમ સ્કેનીંગ ટેપરિંગ સિસ્ટમ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવેલા માઇક્રો-નેનો ફાઇબરમાં મિલિમીટરના ક્રમમાં એક સમાન શંકુ ક્ષેત્ર છે, જે પમ્પ લાઇટ અને બીજા હાર્મોનિક તરંગ માટે લાંબી નોનલાઇનર ક્રિયા લંબાઈ પ્રદાન કરે છે. ઇન્ટિગ્રેટેડ ગેલિયમ સેલેનાઇડ ક્રિસ્ટલની બીજી order ર્ડર નોનલાઇનર ધ્રુવીયતા 170 બપોરે/વી કરતા વધારે છે, જે opt પ્ટિકલ ફાઇબરની આંતરિક નોનલાઇનર ધ્રુવીકરણ કરતા ઘણી વધારે છે. તદુપરાંત, ગેલિયમ સેલેનાઇડ ક્રિસ્ટલની લાંબા-અંતરની ordered ર્ડર માળખું બીજા હાર્મોનિક્સના સતત તબક્કાની દખલની ખાતરી આપે છે, માઇક્રો-નેનો ફાઇબરમાં મોટી નોનલાઇનર ક્રિયા લંબાઈના ફાયદાને સંપૂર્ણ રમત આપે છે. વધુ મહત્ત્વની વાત એ છે કે, પમ્પિંગ opt પ્ટિકલ બેઝ મોડ (એચ 11) અને બીજા હાર્મોનિક હાઇ ઓર્ડર મોડ (EH11, HE31) વચ્ચેનો તબક્કો શંકુ વ્યાસને નિયંત્રિત કરીને અને પછી માઇક્રો-નેનો ફાઇબરની તૈયારી દરમિયાન વેવગાઇડ વિખેરી નાખવા દ્વારા સમજાય છે.

ઉપરોક્ત શરતો માઇક્રો-નેનો ફાઇબરમાં બીજા હાર્મોનિક્સના કાર્યક્ષમ અને વાઇડ-બેન્ડ ઉત્તેજના માટે પાયો મૂકે છે. પ્રયોગ બતાવે છે કે નેનોવાટ સ્તરે બીજા હાર્મોનિક્સનું આઉટપુટ 1550 એનએમ પીકોસેકન્ડ પલ્સ લેસર પંપ હેઠળ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને બીજા હાર્મોનિક્સ સમાન તરંગલંબાઇના સતત લેસર પંપ હેઠળ અસરકારક રીતે ઉત્સાહિત થઈ શકે છે, અને થ્રેશોલ્ડ પાવર ઘણા સો માઇક્રોવેટ્સ (આકૃતિ 1) જેટલી ઓછી છે. આગળ, જ્યારે પમ્પ લાઇટ સતત લેસર (1270/1550/1590 એનએમ), ત્રણ સેકન્ડ હાર્મોનિક્સ (2W1, 2W2, 2W3) અને ત્રણ સરવાળો આવર્તન સંકેતો (W1+W2, W1+W2+W3) ની દરેક આવર્તન કન્વર્ઝન વેવર્થ લંબાઈમાં જોવા મળે છે. પમ્પ લાઇટને અલ્ટ્રા-રેડિયન્ટ લાઇટ-ઇમિટિંગ ડાયોડ (એસએલઇડી) લાઇટ સ્રોત સાથે 79.3 એનએમની બેન્ડવિડ્થ સાથે બદલીને, 28.3 એનએમની બેન્ડવિડ્થ સાથેનો એક વિશાળ-સ્પેક્ટ્રમ સેકન્ડ હાર્મોનિક (આકૃતિ 2). આ ઉપરાંત, જો રાસાયણિક બાષ્પ જુબાની તકનીકનો ઉપયોગ આ અધ્યયનમાં ડ્રાય ટ્રાન્સફર તકનીકને બદલવા માટે થઈ શકે છે, અને ગેલિયમ સેલેનાઇડ સ્ફટિકોના ઓછા સ્તરો લાંબા અંતર પર માઇક્રો-નેનો ફાઇબરની સપાટી પર ઉગાડવામાં આવી શકે છે, તો બીજી હાર્મોનિક રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં વધુ સુધારો થવાની અપેક્ષા છે.

ફિગ. 1 સેકન્ડ હાર્મોનિક જનરેશન સિસ્ટમ અને ઓલ-ફાઇબર સ્ટ્રક્ચરમાં પરિણમે છે

આકૃતિ 2 મલ્ટિ-વેવલેન્થ મિક્સિંગ અને વાઇડ-સ્પેક્ટ્રમ સેકન્ડ હાર્મોનિક્સ હેઠળ સતત opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ