كەڭ دائىرىدە ئىككىنچى گارموننىڭ ھاياجانلىنىشى

كەڭ دائىرىدە ئىككىنچى گارموننىڭ ھاياجانلىنىشى

ئالدىنقى ئەسىرنىڭ 60-يىللىرىدا ئىككىنچى دەرىجىلىك سىزىقسىز ئوپتىكىلىق ئۈنۈم بايقالغاندىن بۇيان ، تەتقىقاتچىلارنىڭ كەڭ قىزىقىشىنى قوزغىدى ، ھازىرغا قەدەر ، ئىككىنچى گارمون ۋە چاستوتا ئۈنۈمىنى ئاساس قىلىپ ، دەرىجىدىن تاشقىرى ئۇلترا بىنەپشە نۇردىن يىراق ئىنفىرا قىزىل نۇر بەلبېغىغىچە بارلىققا كەلدى.لازېر، لازېرنىڭ تەرەققىياتىنى زور ئىلگىرى سۈردى.ئوپتىكىلىقئۇچۇر بىر تەرەپ قىلىش ، يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى مىكروسكوپ تەسۋىر ھاسىل قىلىش ۋە باشقا ساھەلەر. سىزىقسىزئوپتىكاقۇتۇپلىشىش نەزەرىيىسى ، تەكشىلىكتىكى سىزىقسىز ئوپتىكىلىق ئۈنۈم كىرىستال سىممېترىكلىك بىلەن زىچ مۇناسىۋەتلىك ، سىزىقسىز كوئېففىتسېنت پەقەت مەركىزى بولمىغان تەتۈر ئايلىنىش سىممېترىك مېدىيادىلا نۆل ئەمەس. ئەڭ ئاساسلىق ئىككىنچى رەت سىزىقسىز ئۈنۈم بولۇش سۈپىتى بىلەن ، ئىككىنچى گارمون ئامورفوس شەكلى ۋە مەركەزنىڭ تەتۈر ئايلىنىشىنىڭ سىممېترىكلىكى سەۋەبىدىن ئۇلارنىڭ ئەۋلاد ۋە كۋارتس تالاسىدا ئۈنۈملۈك ئىشلىتىلىشىگە زور توسالغۇ بولىدۇ. ھازىر قۇتۇپلىشىش ئۇسۇلى (ئوپتىكىلىق قۇتۇپلىشىش ، ئىسسىقلىق قۇتۇپلىشىشى ، ئېلېكتر مەيدانى قۇتۇپلىشىشى) ئوپتىك تالانىڭ ماتېرىيال مەركىزىنىڭ تەتۈر ئايلىنىشىنىڭ سىممېترىكلىكىنى سۈنئىي بۇزۇپ تاشلاپ ، ئوپتىك تالانىڭ ئىككىنچى رەتتىكى سىزىقسىزلىقىنى ئۈنۈملۈك ياخشىلايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ ئۇسۇل مۇرەككەپ ۋە تەلەپچان تەييارلىق تېخنىكىسىنى تەلەپ قىلىدۇ ، پەقەت ئېنىق دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدا پەقەت فازا ماسلاشتۇرۇش شارائىتىنى قاندۇرالايدۇ. ئېكولوگىيىلىك تام ھالىتىنى ئاساس قىلغان ئوپتىك تالا رېزونانس ھالقىسى ئىككىنچى گارموننىڭ كەڭ سپېكترى ھاياجانلىنىشىنى چەكلەيدۇ. تالانىڭ يەر يۈزى قۇرۇلمىسىنىڭ سىممېترىكلىكىنى بۇزۇپ تاشلاش ئارقىلىق ، ئالاھىدە قۇرۇلما تالاسىدىكى يەر يۈزى ئىككىنچى گارمونىك دەرىجىسى مەلۇم دەرىجىدە يۇقىرى كۆتۈرۈلگەن ، ئەمما يەنىلا يۇقىرى چوققا قۇۋۋىتى بار ئاياللار پومپىسى تومۇرغا باغلىق. شۇڭلاشقا ، بارلىق تالالىق قۇرۇلمىلاردا ئىككىنچى دەرىجىلىك سىزىقسىز ئوپتىكىلىق ئۈنۈم ھاسىل قىلىش ۋە ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ، بولۇپمۇ تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ، ئۈزلۈكسىز ئوپتىكىلىق پومپىدا كەڭ چاستوتا سىپېكترلىق ئىككىنچى گارمون ھاسىل قىلىش ، ھەل قىلىشقا تېگىشلىك ئاساسلىق مەسىلىلەر. سىزىقسىز ئوپتىك تالا ۋە ئۈسكۈنىلەر ساھەسىدە ، مۇھىم ئىلمىي ئەھمىيەتكە ۋە كەڭ قوللىنىش قىممىتىگە ئىگە.

جۇڭگودىكى بىر تەتقىقات گۇرۇپپىسى مىكرو نانو تالاسى بىلەن قاتلاملىق گاللىي سېلېند كىرىستال فازا بىر گەۋدىلەشتۈرۈش لايىھىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. گاللىي سېلېند كىرىستاللىرىنىڭ يۇقىرى دەرىجىدىكى ئىككىنچى رەت سىزىقسىزلىقى ۋە ئۇزۇن مۇساپىلىك زاكاز قىلىنىشىدىن پايدىلىنىپ ، كەڭ دائىرىلىك ئىككىنچى گارمون ھاياجانلىنىش ۋە كۆپ چاستوتا ئايلاندۇرۇش جەريانى ئەمەلگە ئاشۇرۇلۇپ ، كۆپ پارامېتىرلىق جەريانلارنى كۈچەيتىشنىڭ يېڭى چارىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ. تالا ۋە كەڭ بەلۋاغلىق ئىككىنچى گارمون تەييارلاشيورۇقلۇق مەنبەسى. بۇ لايىھەدىكى ئىككىنچى گارمون ۋە يىغىن چاستوتىسىنىڭ ئۈنۈملۈك ھاياجانلىنىشى ئاساسلىقى تۆۋەندىكى ئۈچ مۇھىم شەرتكە باغلىق: گاللىي سېلېند بىلەن ئۇزۇن نۇرنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر ئارىلىقى ۋەمىكرو نانو تالاسى، يۇقىرى قاتلاملىق گاللىي سېلېند كىرىستالنىڭ يۇقىرى ئىككىنچى رەتتىكى سىزىقسىزلىقى ۋە ئۇزۇن مۇساپىلىك تەرتىپى ، ئاساسىي چاستوتا ۋە چاستوتا ھەسسىلىنىش ھالىتىنىڭ فازا ماسلىشىش شارائىتى قاندۇرۇلدى.

تەجرىبىدە ، يالقۇن سىكانىرلاش لېنتىسى سىستېمىسى تەييارلىغان مىكرو نانو تالاسىنىڭ مىللىمېتىر رەت تەرتىپىدە بىرلىككە كەلگەن كونۇس رايونى بار ، بۇ پومپا چىرىغى ۋە ئىككىنچى گارمون دولقۇنىنى ئۇزۇن سىزىقسىز ھەرىكەت ئۇزۇنلۇقى بىلەن تەمىنلەيدۇ. بىرىكتۈرۈلگەن گاللىي سېلېند كىرىستالنىڭ ئىككىنچى رەت سىزىقسىز قۇتۇپلىشىشچانلىقى كەچ سائەت 170 دىن ئېشىپ كەتتى ، بۇ ئوپتىك تالانىڭ ئىچكى سىزىقسىز قۇتۇپلىشىشچانلىقىدىن كۆپ يۇقىرى. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، گاللىي سېلېند كىرىستالنىڭ ئۇزۇن مۇساپىلىك تەرتىپلىك قۇرۇلمىسى ئىككىنچى گارموننىڭ ئۇدا باسقۇچلۇق ئارىلىشىشىغا كاپالەتلىك قىلىپ ، مىكرو نانو تالاسىدىكى چوڭ سىزىقسىز ھەرىكەت ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئەۋزەللىكىنى تولۇق جارى قىلدۇرىدۇ. تېخىمۇ مۇھىمى ، پومپىنىڭ ئوپتىكىلىق ئاساسى ھالىتى (HE11) بىلەن ئىككىنچى گارمون يۇقىرى تەرتىپ ھالىتى (EH11, HE31) ئوتتۇرىسىدىكى فازا ماسلىشىشى كونۇس دىئامېتىرىنى كونترول قىلىش ، ئاندىن مىكرو نانو تالاسى تەييارلاش جەريانىدا دولقۇن نۇرنىڭ تارقىلىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ.

يۇقارقى شەرتلەر مىكرو نانو تالاسىدىكى ئىككىنچى گارموننىڭ ئۈنۈملۈك ۋە كەڭ بەلۋاغ ھاياجانلىنىشىغا ئاساس سالىدۇ. تەجرىبە شۇنى ئىسپاتلىدىكى ، نانوۋات سەۋىيىسىدىكى ئىككىنچى گارموننىڭ مەھسۇلات مىقدارىنى 1550 nm لىك پىكوسېكوند تومۇر لازېر پومپىسى ئاستىدا ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولىدۇ ، ئىككىنچى گارمونمۇ ئوخشاش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى ئۇدا لازېر پومپىسى ئاستىدا ئۈنۈملۈك ھاياجانلىنالايدۇ ، بوسۇغىنىڭ كۈچىمۇ ئوخشاش. ئەڭ تۆۋەن بولغاندا نەچچە يۈز مىكرو دولقۇن (1-رەسىم). ئۇنىڭدىن باشقا ، پومپا چىرىغى ئۇدا ئۈچ خىل ئوخشىمىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئۇدا لازېر (1270/1550/1590 nm) ، ئۈچ سېكۇنتلۇق گارمون (2w1 ، 2w2 ، 2w3) ۋە ئۈچ يىغىن چاستوتىسى سىگنالىغا كېڭەيتىلگەندە (w1 + w2 ، w1 + w3 ، w2 +) w3) ئالتە چاستوتا ئايلىنىش دولقۇنىنىڭ ھەر بىرىدە كۆزىتىلىدۇ. پومپا نۇرىنى دەرىجىدىن تاشقىرى نۇرلۇق نۇر تارقىتىدىغان دىئود (SLED) نۇر مەنبەسىگە ئالماشتۇرۇش ئارقىلىق ، كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى 79.3 nm ، كەڭ بەلۋاغ 28.3 nm كەڭلىكتىكى ئىككىنچى گارمون ھاسىل بولىدۇ (2-رەسىم). بۇنىڭدىن باشقا ، ئەگەر بۇ تەتقىقاتتا خىمىيىلىك ھور چۆكۈش تېخنىكىسى قوللىنىلىپ ، قۇرۇق يۆتكىلىش تېخنىكىسىنىڭ ئورنىنى ئالغىلى ھەمدە مىكرو نانو تالاسىنىڭ يۈزىدە ئۇزۇن قەۋەت گاللىي سېلېن كىرىستالنى ئۆستۈرگىلى بولسا ، ئىككىنچى گارموننىڭ ئايلىنىش ئۈنۈمى مۆلچەرلەنمەكتە. تېخىمۇ ياخشىلىنىش.

FIG. 1 ئىككىنچى گارمون ئەۋلاد سىستېمىسى ۋە بارلىق تالا قۇرۇلمىسىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ

2-رەسىم ئۇدا ئوپتىكىلىق پومپىنىڭ ئاستىدا كۆپ دولقۇن ئارىلاشتۇرۇش ۋە كەڭ سپېكترىلىق ئىككىنچى گارمون