Вовед
Средно инфрацрвена (MIR) светлина во опсег од 2-20 µm е корисна за хемиска и биолошка идентификација поради присуството на многу молекуларни карактеристични линии за апсорпција во овој спектрален регион.Кохерентен извор со неколку циклуси со истовремено покривање на широк опсег на MIR може дополнително да овозможи нови апликации како што се микро-спектроскопија, фемтосекунда спектроскопија со пумпа со сонда и мерења чувствителни на висок динамички опсег До сега, бројни шеми имаат
развиен е за да генерира кохерентно МИР зрачење, како што се линии на синхрононски зрак, квантни каскадни ласери, суперконтинуумски извори, оптички параметарски осцилатори (OPO) и оптички параметарски засилувачи (OPA).Сите овие шеми имаат свои предности и слабости во однос на сложеноста, пропусниот опсег, моќноста, ефикасноста и времетраењето на пулсот.Меѓу нив, генерирањето на фреквенција со интра-пулсна разлика (IDFG) привлекува се поголемо внимание благодарение на развојот на високомоќни фемтосекундни ласери од 2 µm кои можат ефикасно да пумпаат не-оксидни нелинеарни кристали со мал опсег за да генерираат кохерентна MIR светлина со голема моќност на широкопојасен интернет.Во споредба со вообичаено користените OPO и OPA, IDFG овозможува намалување на сложеноста на системот и подобрување на доверливоста, бидејќи е отстранета потребата од порамнување на два посебни греди или шуплини со голема прецизност.Освен тоа, излезот MIR е суштински стабилен во фаза на носење (CEP) со IDFG.
Слика 1
Спектарот на пренос на необложениот дебел 1 mmBGSe кристалобезбедени од DIEN TECH.Влошката го покажува вистинскиот кристал што се користел во овој експеримент.
Слика 2
Експериментално поставување на MIR генерацијата со aBGSe кристал.OAP, параболично огледало надвор од оската со ефективна должина на фокус од 20 mm;HWP, полубранова плоча;TFP, поларизатор со тенок филм;LPF, долгопропусен филтер.
Во 2010 година, нов биаксијален халкогенид нелинеарен кристал, BaGa4Se7 (BGSe), беше фабрикуван со помош на методот Бриџман-Стокбаргер.Има широк опсег на транспарентност од 0,47 до 18 µm (како што е прикажано на слика 1) со нелинеарни коефициенти од d11 = 24,3 pm/V и d13 = 20,4 pm/V.Прозорецот за транспарентност на BGSe е значително поширок од ZGP и LGS иако неговата нелинеарност е помала од ZGP (75 ± 8 pm/V).За разлика од GaSe, BGSe исто така може да се сече под саканиот агол на совпаѓање на фазата и може да се обложи против рефлексија.
Експерименталното поставување е илустрирано на Сл. 2(а).Погонските импулси првично се генерираат од домашен Cr:ZnS осцилатор заклучен со режим на Kerr-леќа со поликристален Cr:ZnS кристал (5 × 2 × 9 mm3, пренос=15% на 1908 nm) како медиум за засилување пумпан од Tm-допиран ласер со влакна на 1908 nm.Осцилацијата во шуплината на стоечки бранови испорачува импулси од 45 fs кои работат со брзина на повторување од 69 MHz со просечна моќност од 1 W на бранова должина од носител од 2,4 µm.Моќноста е засилена на 3,3 W во домашно изграден двостепен еднопропусен поликристален Cr:ZnS засилувач (5 × 2 × 6 mm3, пренос=20% на 1908 nm и 5 × 2 × 9 mm3, пренос=15% при 1908 nm), а времетраењето на излезниот импулс се мери со домашно изградена оптичка решетка од втората хармонична генерација со резолуција на фреквенција (SHG-FROG).
