소개
2~20μm 범위의 중적외선(MIR) 광은 이 스펙트럼 영역에 많은 분자 특성 흡수선이 존재하기 때문에 화학적 및 생물학적 식별에 유용합니다.넓은 MIR 범위를 동시에 포괄하는 일관된 소수 사이클 소스는 거울 분광학, 펨토초 펌프-프로브 분광학 및 높은 동적 범위에 민감한 측정과 같은 새로운 응용 분야를 더욱 가능하게 할 수 있습니다. 지금까지 수많은 방식이
싱크로트론 빔 라인, 양자 캐스케이드 레이저, 초연속 소스, OPO(광 파라메트릭 발진기) 및 OPA(광 파라메트릭 증폭기)와 같은 일관된 MIR 방사선을 생성하기 위해 개발되었습니다.이러한 방식은 모두 복잡성, 대역폭, 전력, 효율성 및 펄스 지속 시간 측면에서 고유한 장점과 단점을 갖고 있습니다.그 중에서도 내부 펄스 차 주파수 생성(IDFG)은 작은 밴드갭 비산화물 비선형 결정을 효과적으로 펌핑하여 고출력 광대역 응집성 MIR 광을 생성할 수 있는 고출력 펨토초 2μm 레이저의 개발로 인해 점점 더 주목받고 있습니다.일반적으로 사용되는 OPO 및 OPA와 비교하여 IDFG를 사용하면 두 개의 별도 빔 또는 캐비티를 고정밀로 정렬할 필요성이 제거되므로 시스템 복잡성이 줄어들고 신뢰성이 향상됩니다.게다가 MIR 출력은 IDFG를 사용하여 본질적으로 CEP(캐리어-포락선-위상) 안정성을 갖습니다.
2010년에는 Bridgman-Stockbarger 방법을 사용하여 새로운 이축 칼코게나이드 비선형 결정인 BaGa4Se7(BGSe)이 제작되었습니다.이는 d11 = 24.3pm/V 및 d13 = 20.4pm/V의 비선형 계수와 함께 0.47~18μm(그림 1 참조)의 넓은 투명도 범위를 갖습니다.BGSe의 투명도 창은 비선형성이 ZGP(75 ± 8 pm/V)보다 낮지만 ZGP 및 LGS보다 상당히 넓습니다.GaSe와 달리 BGSe는 원하는 위상 일치 각도로 절단할 수 있으며 반사 방지 코팅이 가능합니다.
실험 설정은 그림 2(a)에 나와 있습니다.구동 펄스는 초기에 다결정 Cr:ZnS 결정(5 × 2 × 9mm3, 투과율=1908nm에서 15%)을 사용하여 집에서 제작한 Kerr 렌즈 모드 잠금 Cr:ZnS 발진기에서 생성됩니다. 1908nm의 Tm 도핑 파이버 레이저.정상파 공동의 진동은 2.4μm의 반송파 파장에서 1W의 평균 전력으로 69MHz의 반복 속도로 작동하는 45fs 펄스를 전달합니다.전력은 자체 제작한 2단계 단일 패스 다결정 Cr:ZnS 증폭기(5 × 2 × 6 mm3, 투과율=1908nm에서 20% 및 5 × 2 × 9 mm3, 투과율=15%)에서 3.3W로 증폭됩니다. 1908nm), 출력 펄스 지속 시간은 자체 제작한 SHG-FROG(2차 고조파 발생 주파수 분해 광학 격자) 장치를 사용하여 측정됩니다.
