מבוא
אור אמצע אינפרא אדום (MIR) בטווח של 2-20 מיקרון שימושי לזיהוי כימי וביולוגי בשל נוכחותם של קווי ספיגה אופייניים מולקולריים רבים באזור ספקטרלי זה.מקור קוהרנטי, מספר מחזורים, עם כיסוי בו-זמני של טווח ה-MIR הרחב יכול לאפשר עוד יישומים חדשים כגון מירקו-ספקטרוסקופיה, ספקטרוסקופיה של משאבת בדיקה של פמט-שנייה ומדידות רגישות בטווח דינמי גבוה.
פותחה כדי ליצור קרינת MIR קוהרנטית, כגון קווי קרן סינכרוטרונים, לייזרים מפל קוונטי, מקורות על-רציפות, מתנדים פרמטריים אופטיים (OPO) ומגברים פרמטריים אופטיים (OPA).לתוכניות אלה יש נקודות חוזק וחולשה משלהן במונחים של מורכבות, רוחב פס, הספק, יעילות ומשך פעימה.ביניהם, יצירת תדרים הבדלים תוך-פולסים (IDFG) מושכת תשומת לב גוברת הודות לפיתוח של לייזרים פמט-שניות 2 מיקרומטר בעלי הספק גבוה שיכולים לשאוב ביעילות גבישים לא-לינאריים לא-לינארים בפס-פס קטן כדי ליצור אור MIR קוהרנטי בפס רחב בעוצמה גבוהה.בהשוואה ל-OPOs ו-OPAs בשימוש רגיל, IDFG מאפשר הפחתה במורכבות המערכת ושיפור האמינות, מכיוון שהצורך ליישר שתי קורות נפרדות או חללים ברמת דיוק גבוהה מוסר.חוץ מזה, פלט ה-MIR יציב באופן מהותי ב-carrier-envelope-phase (CEP) עם IDFG.
איור 1
ספקטרום שידור של 1 מ"מ בעובי לא מצופהקריסטל BGSeמסופק על ידי DIEN TECH.התוספת מציגה את הגביש בפועל בשימוש בניסוי זה.
איור 2
מערך ניסוי של דור MIR עם אקריסטל BGSe.OAP, מראה פרבולית מחוץ לציר עם אורך מיקוד יעיל של 20 מ"מ;HWP, צלחת חצי גל;TFP, מקטב סרט דק;LPF, מסנן ארוך מעבר.
בשנת 2010, נוצר גביש דו-צירי כלקוגניד לא ליניארי, BaGa4Se7 (BGSe), בשיטת Bridgman-Stockbarger.יש לו טווח שקיפות רחב מ-0.47 עד 18 מיקרומטר (כמתואר באיור 1) עם מקדמים לא ליניאריים של d11 = 24.3 pm/V ו-d13 = 20.4 pm/V.חלון השקיפות של BGSe רחב באופן משמעותי מ-ZGP ו-LGS, למרות שהאי-ליניאריות שלו נמוכה מ-ZGP (75 ± 8 pm/V).בניגוד ל-GaSe, ניתן לחתוך את BGSe גם בזווית התאמת הפאזה הרצויה וניתן לציפוי נגד השתקפות.
מערך הניסוי מודגם באיור 2(א).הפולסים המניעים נוצרים בתחילה מתנד Cr:ZnS שננעל באמצעות עדשת Kerr בנוי ביתי עם גביש Cr:ZnS רב גבישי (5 × 2 × 9 מ"מ, שידור=15% ב-1908 ננומטר) כמדיום ההגבר הנשאב על ידי לייזר סיב מסומם Tm ב-1908nm.התנודה בחלל גל עומד מספקת פולסים של 45-fs הפועלים בקצב חזרות של 69 מגה-הרץ עם הספק ממוצע של 1 וואט באורך גל של 2.4 מיקרומטר.ההספק מוגבר ל-3.3 W במגבר דו-שלבי חד-שלבי פולי גבישי Cr:ZnS (5 × 2 × 6 מ"מ, שידור=20% ב-1908 ננומטר ו-5 × 2 × 9 מ"מ, שידור=15% ב 1908 ננומטר), ומשך הפולס במוצא נמדד עם מנגנון רשת אופטי אופטי (SHG-FROG) בנוי ביתי מהדור השני של הרמונית.
