ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ်အတွင်း ဒုတိယ ဟာမိုနီများ၏ စိတ်လှုပ်ရှားမှု

ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ်အတွင်း ဒုတိယ ဟာမိုနီများ၏ စိတ်လှုပ်ရှားမှု

1960 ခုနှစ်များတွင် ဒုတိယအစီအစဥ်မဟုတ်သော အလင်းပြန်မှုဆိုင်ရာ အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ချိန်မှစ၍ ယခုအချိန်အထိ သုတေသီများ၏ စိတ်ဝင်စားမှုကို နှိုးဆွပေးခဲ့ပြီး ဒုတိယ ဟာမိုနီနှင့် ကြိမ်နှုန်းအကျိုးသက်ရောက်မှုများအပေါ် အခြေခံ၍ လွန်ကဲသော ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်မှ ဝေးလံသော အနီအောက်ရောင်ခြည်လှိုင်းများအထိ ထွက်ပေါ်လာခဲ့သည်။လေဆာများလေဆာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို များစွာ မြှင့်တင်ပေးခြင်း၊opticalသတင်းအချက်အလက် စီမံဆောင်ရွက်ခြင်း၊ ကြည်လင်ပြတ်သားသော အဏုကြည့်ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် အခြားနယ်ပယ်များ။ nonlinear အရopticsနှင့် polarization သီအိုရီ၊ အစီအစဥ်မဟုတ်သော nonlinear optical effect သည် crystal symmetry နှင့် နီးကပ်စွာဆက်စပ်နေပြီး nonlinear coefficient သည် non-central inversion symmetric media တွင်သာ သုညမဟုတ်ပါ။ အခြေခံအကျဆုံး ဒုတိယအစီအစဥ်မဟုတ်သော လိုင်းမဟုတ်သည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုအနေဖြင့်၊ ဒုတိယသဟာမိုနီများသည် ၎င်းတို့၏မျိုးဆက်နှင့် ရောနှောပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အလယ်ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း၏ symmetry ကြောင့် quartz ဖိုက်ဘာတွင် ၎င်းတို့၏ မျိုးဆက်နှင့် ထိရောက်သောအသုံးပြုမှုကို များစွာဟန့်တားစေသည်။ လက်ရှိတွင်၊ polarization နည်းလမ်းများ ( optical polarization ၊ thermal polarization ၊ electric field polarization ) သည် optical fiber ၏ အလယ်ဗဟိုပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း၏ symmetry ၏ symmetry ကို အတုယူ၍ ဖျက်ဆီးနိုင်ပြီး optical fiber ၏ ဒုတိယအစီအစဥ်မဟုတ်သော linearity ကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်စေပါသည်။ သို့သော်၊ ဤနည်းလမ်းသည် ရှုပ်ထွေးပြီး လိုအပ်ချက်ရှိသော ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာ လိုအပ်ပြီး လှိုင်းအလျားအလိုက် တစ်ပိုင်းအဆင့် ကိုက်ညီသည့် အခြေအနေများကိုသာ ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါသည်။ ပဲ့တင်သံနံရံမုဒ်ကိုအခြေခံသည့် optical fiber ပဲ့တင်ထပ်သောလက်စွပ်သည် ဒုတိယဟာမိုနီများ၏ ကျယ်ပြန့်ရောင်စဉ်လှုံ့ဆော်မှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ဖိုက်ဘာ၏ မျက်နှာပြင်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ အချိုးအစားကို ချိုးဖျက်ခြင်းဖြင့် အထူးဖွဲ့စည်းပုံဖိုက်ဘာရှိ မျက်နှာပြင် ဒုတိယ ဟာမိုနီများကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ မြှင့်တင်ထားသော်လည်း အလွန်မြင့်မားသော စွမ်းအားမြင့် femtosecond pump pulse ပေါ်တွင်မူတည်ဆဲဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ပါဝါနည်းပါးသော၊ စဉ်ဆက်မပြတ် optical စုပ်ထုတ်ခြင်းတွင် ဖိုင်ဘာဖွဲ့စည်းပုံအားလုံးတွင် ဒုတိယ-အစီအစဥ်မဟုတ်သော အလင်းပြန်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုများနှင့် ပြောင်းလဲခြင်းစွမ်းဆောင်ရည် တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်း၊ အထူးသဖြင့် ပါဝါနည်းပါးသော၊ စဉ်ဆက်မပြတ် optical စုပ်ထုတ်ခြင်းများသည် လိုင်းမဟုတ်သောဖိုက်ဘာအော့ပတစ်နှင့် စက်ကိရိယာများနယ်ပယ်တွင် ဖြေရှင်းရန် လိုအပ်သော အခြေခံပြဿနာများဖြစ်ပြီး အရေးကြီးသော သိပ္ပံနည်းကျ အရေးပါမှုနှင့် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုတန်ဖိုးရှိသည်။

တရုတ်နိုင်ငံရှိ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် မိုက်ခရိုနာနိုဖိုင်ဘာဖြင့် အလွှာလိုက် ဂါလီယမ်ဆယ်နိုက်ပုံဆောင်ခဲအဆင့် ပေါင်းစပ်မှုအစီအစဉ်ကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ မြင့်မားသောဒုတိယအမှာစာမဟုတ်သောမျဉ်းသားမှုနှင့် gallium selenide ပုံဆောင်ခဲများ၏တာဝေးအကွာအဝေးကိုမှာယူခြင်းဖြင့်၊ ကျယ်ပြန့်သောဒုတိယ-ဟာမိုနစ်စိတ်လှုပ်ရှားမှုနှင့်အကြိမ်ရေများစွာပြောင်းလဲခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကိုသဘောပေါက်ပြီးဖိုက်ဘာရှိ multi-parametric လုပ်ငန်းစဉ်များတိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် broadband ဒုတိယ-ဟာမိုနီပြင်ဆင်မှုတို့အတွက်ဖြေရှင်းချက်အသစ်တစ်ခုပေးစွမ်းသည်။အလင်းအရင်းအမြစ်များ. အစီအစဥ်ရှိ ဒုတိယ ဟာမိုနီနှင့် ကြိမ်နှုန်းအကျိုးသက်ရောက်မှု၏ ထိရောက်သော လှုံ့ဆော်မှုသည် အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါသော့ချက်သုံးချက်အပေါ် မူတည်သည်- ဂယ်လီယမ်ဆီလီနိုက် နှင့် ဂယ်လီယမ်ဆီလီနိုက်တို့ကြား ရှည်လျားသော အလင်းဓာတ် အပြန်အလှန်အကွာအဝေး၊မိုက်ခရိုနာနိုဖိုက်ဘာအလွှာလိုက် Galium selenide crystal ၏ မြင့်မားသော ဒုတိယအစီအစဥ်မဟုတ်သော မျဉ်းသားမှုနှင့် တာဝေးအကွာအဝေးဆိုင်ရာ အစီအစဥ်များနှင့် အခြေခံကြိမ်နှုန်းနှင့် ကြိမ်နှုန်းနှစ်ဆမုဒ်၏ အဆင့်ကိုက်ညီသော အခြေအနေများကို ကျေနပ်ပါသည်။

စမ်းသပ်မှုတွင်၊ မီးလျှံစကင်ဖတ်ခြင်းစနစ်ဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော မိုက်ခရိုနာနိုဖိုက်ဘာသည် ပန့်အလင်းနှင့် ဒုတိယဟာမိုနီလှိုင်းအတွက် ရှည်လျားသော လိုင်းမဟုတ်သောလုပ်ဆောင်ချက်ကို ထောက်ပံ့ပေးသည့် မီလီမီတာအစီခံအတိုင်း တူညီသောပုံးပုံးဒေသရှိသည်။ ပေါင်းစပ်ထားသော gallium selenide crystal ၏ ဒုတိယအမှာစာမဟုတ်သော လိုင်းမဟုတ်သော polarizability သည် 170 pm/V ထက်ကျော်လွန်သည်၊ ၎င်းသည် optical fiber ၏ ပင်ကိုယ်မဟုတ်သော လိုင်းမဟုတ်သော polarizability ထက် များစွာမြင့်မားသည်။ ထို့အပြင်၊ gallium selenide crystal ၏ တာဝေးအကွာအဝေး စီစဥ်ထားသောဖွဲ့စည်းပုံသည် မိုက်ခရိုနာနိုဖိုက်ဘာရှိ ကြီးမားသော nonlinear action length ၏ အားသာချက်ကို အပြည့်အဝကစားပေးကာ ဒုတိယ harmonics ၏ စဉ်ဆက်မပြတ်အဆင့် နှောင့်ယှက်မှုကို သေချာစေသည်။ ပို၍အရေးကြီးသည်မှာ၊ Pumping optical base mode (HE11) နှင့် second harmonic high order mode (EH11, HE31) အကြား အဆင့်ကိုက်ညီမှုအား cone diameter ကို ထိန်းချုပ်ပြီး micro-nano fiber ၏ ပြင်ဆင်မှုအတွင်း waveguide dispersion ကို ထိန်းညှိခြင်းဖြင့် နားလည်ပါသည်။

အထက်ဖော်ပြပါ အခြေအနေများသည် မိုက်ခရိုနာနိုဖိုက်ဘာရှိ ဒုတိယ ဟာမိုနီများကို ထိရောက်ပြီး ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လှုံ့ဆော်မှု အတွက် အုတ်မြစ်ချပေးပါသည်။ 1550 nm picosecond pulse လေဆာပန့်အောက်တွင် ဒုတိယ harmonics များ၏ output ကိုပြသပြီး ဒုတိယ harmonics များသည် တူညီသော wavelength ၏ ဆက်တိုက်လေဆာစုပ်စက်အောက်တွင် ထိထိရောက်ရောက် စိတ်လှုပ်ရှားနိုင်ပြီး threshold power သည် ရာဂဏန်း microwatts (ပုံ 1) အထိ နည်းပါးပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ပန့်အလင်းကို စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာ၏ မတူညီသော လှိုင်းအလျားသုံးမျိုးအထိ ချဲ့ထွင်သောအခါ၊ လှိုင်းအလျားခြောက်ခုတစ်ခုစီတွင် ဒုတိယ ဟာမိုနီ (2w1၊ 2w2၊ 2w3) နှင့် ပေါင်းလဒ်လှိုင်းအလျား (w1+w2၊ w1+w3၊ w2+w3) တို့ကို ကြိမ်နှုန်းခြောက်ခုစီတွင် တွေ့ရပါသည်။ ပန့်မီးကို ultra-radiant light-emitting diode (SLED) light source ဖြင့် အစားထိုးခြင်းဖြင့် bandwidth 79.3 nm ရှိသော wide-spectrum second harmonic ကို bandwidth 28.3 nm ဖြင့် ထုတ်ပေးသည် (ပုံ 2)။ ထို့အပြင်၊ ဤလေ့လာမှုတွင် ခြောက်သွေ့သော လွှဲပြောင်းမှုနည်းပညာကို အစားထိုးရန်အတွက် ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်းနည်းပညာကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ အကွာအဝေးအတွင်း မိုက်ခရိုနာနိုဖိုက်ဘာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဂါလီယမ်ဆယ်လီနိုက်ပုံဆောင်ခဲ၏ အလွှာအနည်းငယ်ကို စိုက်ပျိုးနိုင်ပါက၊ ဒုတိယဟာမိုနစ်ပြောင်းလဲခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် မျှော်လင့်ပါသည်။

သဖန်းသီး။ 1 ဒုတိယ ဟာမိုနစ် မျိုးဆက် စနစ် နှင့် အမျှင်ဓာတ် အားလုံးကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်

ပုံ 2 စဉ်ဆက်မပြတ် အလင်းပြန်တင်ခြင်းအောက်တွင် လှိုင်းအလျားများစွာ ရောစပ်ခြင်းနှင့် ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ် ဒုတိယ ဟာမိုနီများ