Ƙarfafa jimlolin na biyu a cikin bakan da ke da faɗi

Ƙarfafa jimlolin na biyu a cikin bakan da ke da faɗi

Tun lokacin da aka gano tasirin gani na biyu wanda ba na layi ba a shekarun 1960, ya jawo hankalin masu bincike sosai, zuwa yanzu, bisa ga tasirin jituwa na biyu, da mitar da aka samu, ya samo asali ne daga matsanancin ultraviolet zuwa nesa da infrared band nana'urorin laser, ya inganta ci gaban laser sosai,na ganisarrafa bayanai, ɗaukar hoto mai ƙuduri mai girma da sauran fannoni. A cewar wanda ba na layi bana ganida ka'idar polarization, tasirin gani mara layi-tsaye mara layi-tsaye yana da alaƙa da daidaiton lu'ulu'u, kuma ma'aunin da ba shi da layi-tsaye ba sifili ba ne kawai a cikin kafofin watsa labarai masu daidaituwa na juyawa na tsakiya. A matsayin mafi mahimmancin tasirin mara layi na biyu, ma'aunin na biyu yana kawo cikas ga samar da su da kuma amfani da su sosai a cikin zaren quartz saboda siffar amorphous da kuma daidaiton juyawa na tsakiya. A halin yanzu, hanyoyin polarization (polarization na gani, polarization na zafi, polarization na filin lantarki) na iya lalata daidaiton juyawar zaren haske ta hanyar wucin gadi, da kuma inganta rashin layi na biyu na zaren haske yadda ya kamata. Duk da haka, wannan hanyar tana buƙatar fasahar shiri mai rikitarwa da buƙata, kuma tana iya biyan yanayin daidaitawa na kusan-lokaci ne kawai a raƙuman ruwa daban-daban. Zoben resonant na zaren haske bisa ga yanayin bangon echo yana iyakance faɗaɗɗen motsin jimlolin biyu. Ta hanyar karya daidaiton tsarin saman zaren, harmonics na biyu na saman a cikin zaren tsari na musamman suna ƙaruwa zuwa wani mataki, amma har yanzu suna dogara ne akan bugun famfon femtosecond tare da ƙarfin kololuwa mai girma. Saboda haka, samar da tasirin gani na biyu wanda ba layi ba a cikin tsarin dukkan fiber da kuma inganta ingancin juyawa, musamman samar da jimlolin jimloli na biyu masu faɗi a cikin famfo mai ƙarancin ƙarfi, mai ci gaba da aiki, sune manyan matsalolin da ake buƙatar warwarewa a fannin fiber optics da na'urori marasa layi, kuma suna da mahimmancin mahimmanci na kimiyya da ƙimar aikace-aikace mai faɗi.

Wata ƙungiyar bincike a ƙasar Sin ta gabatar da tsarin haɗakar lu'ulu'u na gallium selenide mai layi biyu tare da zare na micro-nano. Ta hanyar amfani da manyan nau'ikan lu'ulu'u na gallium selenide masu tsayi da kuma tsari mai nisa na lu'ulu'u na gallium selenide, an cimma wani tsari mai faɗi na motsa jiki na biyu mai jituwa da kuma sauyawar mita da yawa, wanda ke samar da sabon mafita don haɓaka hanyoyin multi-parametric a cikin zare da kuma shirya broadband na second-harmonic mai jituwa.tushen haskeIngancin motsawar tasirin jituwa da jimla na biyu a cikin tsarin ya dogara ne akan waɗannan mahimman yanayi guda uku: nisan hulɗar haske mai tsawo tsakanin gallium selenide damicro-nano fiber, an cika manyan tsare-tsare na biyu marasa layi da kuma tsari mai tsawo na lu'ulu'u na gallium selenide mai layi, da kuma yanayin daidaitawa na yanayin mitar asali da ninka mita.

A cikin gwajin, zare mai ƙananan nano da tsarin tantance harshen wuta ya shirya yana da yanki mai siffar mazugi iri ɗaya a cikin millimita, wanda ke ba da tsawon aiki mara layi ga hasken famfo da kuma raƙuman harmonic na biyu. Ƙarfin polarizability na biyu na lu'ulu'u na gallium selenide da aka haɗa ya wuce 170 pm/V, wanda ya fi girma fiye da polarizability na ciki na zaren gani. Bugu da ƙari, tsarin tsari mai tsayi na lu'ulu'u na gallium selenide yana tabbatar da ci gaba da tsangwama na harmonics na biyu, yana ba da cikakken wasa ga fa'idar babban tsawon aikin mara layi a cikin zaren micro-nano. Mafi mahimmanci, daidaitawar lokaci tsakanin yanayin tushen famfo na gani (HE11) da yanayin harmonic na biyu (EH11, HE31) ana gano shi ta hanyar sarrafa diamita na mazugi sannan a daidaita watsawar jagorar waveguide yayin shirya zaren micro-nano.

Sharuɗɗan da ke sama sun kafa harsashin ingantaccen da kuma faffadan ƙarfin harmonics na biyu a cikin zare na micro-nano. Gwajin ya nuna cewa ana iya samun fitowar harmonics na biyu a matakin nanowatt a ƙarƙashin famfon laser na picosecond pulse na 1550 nm, kuma harmonics na biyu kuma ana iya motsa su yadda ya kamata a ƙarƙashin famfon laser mai ci gaba da tsayin tsayi iri ɗaya, kuma ƙarfin ƙofar yana ƙasa da microwatts ɗari da yawa (Hoto na 1). Bugu da ƙari, lokacin da aka faɗaɗa hasken famfon zuwa raƙuman ruwa daban-daban guda uku na laser mai ci gaba (1270/1550/1590 nm), ana lura da harmonics na daƙiƙa uku (2w1, 2w2, 2w3) da siginar mitar jimla uku (w1+w2, w1+w3, w2+w3) a kowane ɗayan raƙuman juyawar mita shida. Ta hanyar maye gurbin hasken famfo da tushen hasken da ke fitar da haske mai haske (SLED) mai haske mai haske mai haske mai haske (ultra-radiant light-emitting diode) tare da bandwidth na 79.3 nm, ana samar da harmonic na biyu mai faɗi-faɗi tare da bandwidth na 28.3 nm (Hoto na 2). Bugu da ƙari, idan za a iya amfani da fasahar adana tururin sinadarai don maye gurbin fasahar canja wurin busasshiyar hanya a cikin wannan binciken, kuma za a iya ƙara yawan yadudduka na lu'ulu'u na gallium selenide a saman zaren micro-nano a tsawon nisa, ana sa ran za a ƙara inganta ingancin juyawar harmonic na biyu.

FIG. 1 Tsarin samar da jituwa na biyu da kuma sakamakon tsarin zare-zare

Hoto na 2 Haɗawa mai tsawon zango da yawa da kuma haɗakar jimloli masu faɗi a ƙarƙashin famfo mai ci gaba da gani