প্রশস্ত বর্ণালীতে দ্বিতীয় সুরেলা উত্তেজনা

প্রশস্ত বর্ণালীতে দ্বিতীয় সুরেলা উত্তেজনা

যেহেতু ১৯60০ এর দশকে দ্বিতীয়-ক্রমের ননলাইনার অপটিক্যাল প্রভাবগুলির আবিষ্কার, এটি এখন পর্যন্ত দ্বিতীয় সুরেলা এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রভাবগুলির উপর ভিত্তি করে গবেষকদের বিস্তৃত আগ্রহ জাগিয়ে তুলেছে, চরম আল্ট্রাভায়োলেট থেকে সুদূর ইনফ্রারেড ব্যান্ড পর্যন্ত উত্পাদিত হয়েছেলেজার, লেজারের বিকাশকে ব্যাপকভাবে প্রচার করেছে,অপটিক্যালতথ্য প্রক্রিয়াকরণ, উচ্চ-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপিক ইমেজিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্র। ননলাইনার অনুসারেঅপটিক্সএবং মেরুকরণ তত্ত্ব, সম-আদেশের ননলাইনার অপটিক্যাল প্রভাবটি স্ফটিক প্রতিসাম্যের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, এবং ননলাইনার সহগ কেবল অ-কেন্দ্রীয় বিপরীত প্রতিসাম্য মিডিয়াতে শূন্য নয়। সর্বাধিক প্রাথমিক দ্বিতীয়-ক্রমের ননলাইনার প্রভাব হিসাবে, দ্বিতীয় সুরেলাগুলি তাদের প্রজন্মকে ব্যাপকভাবে বাধা দেয় এবং কোয়ার্টজ ফাইবারে কার্যকর ব্যবহারকে নিরাকার রূপ এবং কেন্দ্রের বিপরীতের প্রতিসাম্য কারণে কার্যকর করে। বর্তমানে মেরুকরণ পদ্ধতিগুলি (অপটিকাল মেরুকরণ, তাপীয় মেরুকরণ, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মেরুকরণ) কৃত্রিমভাবে অপটিকাল ফাইবারের উপাদান কেন্দ্রের বিপরীতকরণের প্রতিসাম্যকে ধ্বংস করতে পারে এবং কার্যকরভাবে অপটিকাল ফাইবারের দ্বিতীয়-ক্রমের ননলাইনারিটি উন্নত করতে পারে। যাইহোক, এই পদ্ধতির জন্য জটিল এবং দাবি প্রস্তুতির প্রযুক্তির প্রয়োজন, এবং কেবলমাত্র পৃথক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কোয়াস-ফেজ ম্যাচিং শর্তগুলি পূরণ করতে পারে। ইকো ওয়াল মোডের উপর ভিত্তি করে অপটিকাল ফাইবারের অনুরণনকারী রিংটি দ্বিতীয় সুরেলাগুলির প্রশস্ত বর্ণালী উত্তেজনাকে সীমাবদ্ধ করে। ফাইবারের পৃষ্ঠের কাঠামোর প্রতিসাম্য ভেঙে, বিশেষ কাঠামো ফাইবারের পৃষ্ঠের দ্বিতীয় সুরেলাগুলি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে উন্নত করা হয়, তবে এখনও খুব উচ্চ শিখর শক্তি সহ ফেমটোসেকেন্ড পাম্প পালসের উপর নির্ভর করে। অতএব, সর্ব-ফাইবার কাঠামোর মধ্যে দ্বিতীয়-ক্রমের ননলাইনার অপটিক্যাল প্রভাবগুলির প্রজন্ম এবং রূপান্তর দক্ষতার উন্নতি, বিশেষত নিম্ন-শক্তি, অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল পাম্পিংয়ে প্রশস্ত বর্ণালী দ্বিতীয় সুরেলা প্রজন্ম, অবিচ্ছিন্ন ফাইবার অপটিক্স এবং ডিভাইসগুলির ক্ষেত্রে সমাধান করা দরকার, এবং গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক তাত্পর্যপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন মান থাকতে হবে।

চীনের একটি গবেষণা দল মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারের সাথে একটি স্তরযুক্ত গ্যালিয়াম সেলেনাইড ক্রিস্টাল ফেজ ইন্টিগ্রেশন স্কিম প্রস্তাব করেছে। গ্যালিয়াম সেলেনাইড স্ফটিকগুলির উচ্চ দ্বিতীয়-ক্রমের অরৈখিকতা এবং দূরপাল্লার ক্রমের ক্রমটি গ্রহণ করে, একটি বিস্তৃত বর্ণালী দ্বিতীয়-সুরেলা উত্তেজনা এবং মাল্টি-ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর প্রক্রিয়াটি উপলব্ধি করা হয়, ফাইবারে মাল্টি-প্যারামেট্রিক প্রক্রিয়াগুলির বর্ধনের জন্য একটি নতুন সমাধান সরবরাহ করে এবং ব্রডব্যান্ড দ্বিতীয়-হার্মোনিক প্রক্রিয়াগুলির প্রস্তুতির জন্য একটি নতুন সমাধান সরবরাহ করেহালকা উত্স। স্কিমে দ্বিতীয় সুরেলা এবং যোগফল ফ্রিকোয়েন্সি প্রভাবের দক্ষ উত্তেজনা মূলত নিম্নলিখিত তিনটি মূল শর্তের উপর নির্ভর করে: গ্যালিয়াম সেলেনাইড এবং এর মধ্যে দীর্ঘ হালকা-ম্যাটার ইন্টারঅ্যাকশন দূরত্বমাইক্রো-ন্যানো ফাইবার, স্তরযুক্ত গ্যালিয়াম সেলেনাইড স্ফটিকের উচ্চতর দ্বিতীয়-ক্রমের অরৈখিকতা এবং দীর্ঘ পরিসরের ক্রম এবং মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং মোডের ফেজ ম্যাচিং শর্তগুলি সন্তুষ্ট।

পরীক্ষায়, শিখা স্ক্যানিং টেপারিং সিস্টেম দ্বারা প্রস্তুত মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারের মিলিমিটারের ক্রমটিতে একটি অভিন্ন শঙ্কু অঞ্চল রয়েছে, যা পাম্প লাইট এবং দ্বিতীয় সুরেলা তরঙ্গের জন্য একটি দীর্ঘ অরৈখিক ক্রিয়া দৈর্ঘ্য সরবরাহ করে। ইন্টিগ্রেটেড গ্যালিয়াম সেলেনাইড স্ফটিকের দ্বিতীয়-ক্রমের ননলাইনার পোলারাইজিবিলিটি 170 পিএম/ভি ছাড়িয়ে গেছে, যা অপটিকাল ফাইবারের অভ্যন্তরীণ ননলাইনার পোলারাইজিবিলিটির চেয়ে অনেক বেশি। তদুপরি, গ্যালিয়াম সেলেনাইড স্ফটিকের দূরপাল্লার আদেশযুক্ত কাঠামোটি মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারে বৃহত ননলাইনার অ্যাকশন দৈর্ঘ্যের সুবিধার জন্য সম্পূর্ণ খেলায় দ্বিতীয় সুরেলাগুলির অবিচ্ছিন্ন পর্যায়ে হস্তক্ষেপ নিশ্চিত করে। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, পাম্পিং অপটিক্যাল বেস মোড (এইচ 11) এবং দ্বিতীয় হারমোনিক হাই অর্ডার মোড (EH11, HE31) এর মধ্যে ফেজ মিলটি শঙ্কু ব্যাস নিয়ন্ত্রণ করে এবং তারপরে মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারের প্রস্তুতির সময় ওয়েভগাইড বিচ্ছুরণকে নিয়ন্ত্রণ করে উপলব্ধি করা হয়।

উপরের শর্তগুলি মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারে দ্বিতীয় সুরেলাগুলির দক্ষ এবং প্রশস্ত-ব্যান্ড উত্তেজনার ভিত্তি স্থাপন করে। পরীক্ষায় দেখা যায় যে ন্যানোওয়াট স্তরে দ্বিতীয় সুরেলাগুলির আউটপুট 1550 এনএম পিকোসেকেন্ড পালস লেজার পাম্পের অধীনে অর্জন করা যেতে পারে এবং দ্বিতীয় সুরেলাগুলি একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবিচ্ছিন্ন লেজার পাম্পের অধীনে দক্ষতার সাথে উত্তেজিত হতে পারে এবং থ্রেশহোল্ড শক্তিটি কয়েক শতাধিক মাইক্রোওয়াট (চিত্র 1) এর মতো কম। আরও, যখন পাম্পের আলো ক্রমাগত লেজারের তিনটি পৃথক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (1270/1550/1590 এনএম) প্রসারিত করা হয়, তখন তিনটি দ্বিতীয় হারমোনিকস (2 ডাব্লু 1, 2 ডাব্লু 2, 2 ডাব্লু 3) এবং তিনটি সুমের ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল (ডাব্লু 1+ডাব্লু 3, ডাব্লু 2+ডাব্লু 3) প্রতিটি ছয়টি ফ্রিকোয়েন্সি ওয়াইওয়েভের সাথে পর্যবেক্ষণ করা হয়। পাম্প লাইটকে একটি আল্ট্রা-রেডিয়েন্ট হালকা-নির্গমনকারী ডায়োড (এসএলইডি) আলোর উত্সের সাথে 79.3 এনএম ব্যান্ডউইথের সাথে প্রতিস্থাপন করে, 28.3 এনএম ব্যান্ডউইথের সাথে একটি প্রশস্ত বর্ণালী দ্বিতীয় সুরেলা উত্পন্ন হয় (চিত্র 2)। তদতিরিক্ত, যদি এই গবেষণায় শুকনো স্থানান্তর প্রযুক্তিটি প্রতিস্থাপনের জন্য রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন প্রযুক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে এবং গ্যালিয়াম সেলেনাইড স্ফটিকগুলির কম স্তরগুলি দীর্ঘ দূরত্বে মাইক্রো-ন্যানো ফাইবারের পৃষ্ঠে জন্মাতে পারে, তবে দ্বিতীয় সুরেলা রূপান্তর দক্ষতা আরও উন্নত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

ডুমুর। 1 সেকেন্ড হারমোনিক জেনারেশন সিস্টেম এবং সমস্ত ফাইবার কাঠামোর ফলাফল

চিত্র 2 অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল পাম্পিংয়ের অধীনে বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য মিশ্রণ এবং প্রশস্ত বর্ণালী দ্বিতীয় সুরেলা