សេចក្តីផ្តើម
ពន្លឺពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (MIR) ក្នុងចន្លោះពី 2-20 µm មានប្រយោជន៍សម្រាប់ការកំណត់អត្តសញ្ញាណគីមី និងជីវសាស្រ្ត ដោយសារតែវត្តមាននៃបន្ទាត់ស្រូបយកលក្ខណៈម៉ូលេគុលជាច្រើននៅក្នុងតំបន់វិសាលគមនេះ។ប្រភពដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា និងពីរបីវដ្តជាមួយនឹងការគ្របដណ្តប់ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃជួរ MIR ទូលំទូលាយអាចបើកដំណើរការកម្មវិធីថ្មីបន្ថែមទៀតដូចជា mirco-spectroscopy, femtosecond pump-probe spectroscopy និងការវាស់វែងរសើបនៃជួរថាមវន្តខ្ពស់រហូតមកដល់ពេលនេះ គ្រោងការណ៍ជាច្រើនមាន
ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបង្កើតវិទ្យុសកម្ម MIR ដែលមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដូចជាបន្ទាត់ធ្នឹម synchrotron, quantum cascade lasers, supercontinuum sources, optical parametric oscillators (OPO) និង optical parametric amplifiers (OPA)។គ្រោងការណ៍ទាំងនេះសុទ្ធតែមានចំណុចខ្លាំង និងចំណុចខ្សោយរៀងៗខ្លួនទាក់ទងនឹងភាពស្មុគស្មាញ កម្រិតបញ្ជូន ថាមពល ប្រសិទ្ធភាព និងរយៈពេលជីពចរ។ក្នុងចំនោមពួកគេ ការបង្កើតប្រេកង់ភាពខុសគ្នាខាងក្នុងជីពចរ (IDFG) កំពុងទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែខ្លាំងឡើង ដោយសារការអភិវឌ្ឍនៃឡាស៊ែរ femtosecond 2 µm ដែលមានថាមពលខ្ពស់ ដែលអាចបូមគ្រីស្តាល់ non-oxide nonlinear តូច-bandgap ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដើម្បីបង្កើតពន្លឺ MIR broadband coherent ដែលមានថាមពលខ្ពស់។បើប្រៀបធៀបទៅនឹង OPOs និង OPAs ដែលប្រើជាធម្មតា IDFG អនុញ្ញាតឱ្យកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃប្រព័ន្ធ និងការបង្កើនភាពជឿជាក់ ដោយសារតម្រូវការដើម្បីតម្រឹមធ្នឹមពីរដាច់ដោយឡែកពីគ្នាដោយភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ត្រូវបានដកចេញ។លើសពីនេះ ទិន្នផល MIR គឺមានស្ថេរភាពក្នុងដំណាក់កាលនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន-ស្រោមសំបុត្រ (CEP) ជាមួយនឹង IDFG ។
រូប ១
វិសាលគមបញ្ជូននៃ 1-mm-ក្រាស់ uncoatedគ្រីស្តាល់ BGSeផ្តល់ដោយ DIEN TECH ។ធាតុបញ្ចូលបង្ហាញគ្រីស្តាល់ពិតប្រាកដដែលបានប្រើនៅក្នុងការពិសោធន៍នេះ។
រូប ២
ការដំឡើងសាកល្បងនៃជំនាន់ MIR ជាមួយ aគ្រីស្តាល់ BGSe ។OAP, កញ្ចក់ប៉ារ៉ាបូលបិទអ័ក្សដែលមានប្រវែងផ្តោតមានប្រសិទ្ធភាព 20 មម;HWP, ចានពាក់កណ្តាលរលក;TFP, ប៉ូលហ្វីលស្តើង;LPF, តម្រងឆ្លងកាត់វែង។
ក្នុងឆ្នាំ 2010 គ្រីស្តាល់ biaxial chalcogenide nonlinear ថ្មី BaGa4Se7 (BGSe) ត្រូវបានប្រឌិតដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ Bridgman-Stockbarger ។វាមានតម្លាភាពធំទូលាយពី 0.47 ដល់ 18 µm (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបទី 1) ជាមួយនឹងមេគុណ nonlinear d11 = 24.3 pm/V និង d13 = 20.4 pm/V ។បង្អួចតម្លាភាពនៃ BGSe គឺធំទូលាយជាង ZGP និង LGS ទោះបីជាភាពមិនត្រង់របស់វាទាបជាង ZGP (75 ± 8 pm/V) ក៏ដោយ។ផ្ទុយទៅនឹង GaSe BGSe ក៏អាចត្រូវបានកាត់នៅមុំផ្គូផ្គងដំណាក់កាលដែលចង់បាន និងអាចត្រូវបានស្រោបប្រឆាំងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំង។
ការរៀបចំពិសោធន៍ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2(ក)។ជីពចរបើកបរត្រូវបានបង្កើតដំបូងពីទម្រង់ Kerr-lens ដែលផលិតនៅផ្ទះដោយចាក់សោ Cr:ZnS oscillator ជាមួយនឹងគ្រីស្តាល់ polycrystalline Cr:ZnS (5 × 2 × 9 mm3, transmission = 15% នៅ 1908nm) ដែលជាមធ្យមនៃការកើនឡើងដែលបូមដោយ ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ Tm-doped នៅ 1908nm ។លំយោលនៅក្នុងបែហោងធ្មែញរលកឈរផ្តល់នូវជីពចរ 45-fs ដំណើរការក្នុងអត្រាដដែលៗនៃ 69 MHz ជាមួយនឹងថាមពលជាមធ្យម 1 W នៅរលកនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូននៃ 2.4 µm ។ថាមពលត្រូវបានពង្រីកដល់ 3.3 W នៅក្នុងពហុដំណាក់កាលតែមួយដំណាក់កាលដែលសាងសង់ដោយ polycrystalline Cr:ZnS amplifier (5 × 2 × 6 mm3, ការបញ្ជូន = 20% នៅ 1908nm និង 5 × 2 × 9 mm3, ការបញ្ជូន = 15% នៅ 1908nm) ហើយរយៈពេលជីពចរទិន្នផលត្រូវបានវាស់ដោយឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍អុបទិកដែលដោះស្រាយប្រេកង់ទីពីរ (SHG-FROG) ដែលផលិតនៅផ្ទះ។