Pastaraisiais metais vidutinio infraraudonųjų spindulių lauko tyrimų centre buvo miniatiūriniai ir didelio efektyvumo vidutinio infraraudonųjų spindulių lazeriai, kurie turi didelę reikšmę vidutinio infraraudonųjų spindulių spektroskopiniam aptikimui, ultrajautriam molekuliniam nuotoliniam stebėjimui ir aplinkos stebėjimui realiuoju laiku. Mikroschemos vidutinio infraraudonųjų spindulių lazeriai, pagrįsti netiesine dažnio keitimu, yra laikomi vienu iš perspektyviausių sprendimų miniatiūriniams vidutinio infraraudonųjų spindulių lazeriams, be kvantinių kaskadinių lazerių, dėl jų gebėjimo pasiekti itin plačiajuostį spektrinį išėjimą ir itin trumpą impulsų sužadinimą. Tačiau dabartiniai šio tipo vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerių tyrimai daugiausia skirti trečios eilės netiesinėms bangolaidžių platformoms, kurių pagrindą sudaro silicis, germanis ir kt., kurioms dažnai reikia sudėtingos ir smulkios bangolaidžio dispersijos moduliavimo ir miniatiūrinių rezonansinių ertmių su aukštos kokybės faktoriais. didelio efektyvumo vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerio išvestis. Todėl paprastos ir veiksmingos vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerio generavimo mikroschemos, pagrįstos netiesiniu dažnio konvertavimu, paieška yra techninis iššūkis, kurį reikia skubiai išspręsti.
Atsižvelgdama į aukščiau išvardintus pagrindinius poreikius ir iššūkius, Liang Houkun komanda iš Sičuano universiteto Elektronikos ir informacinių technologijų mokyklos kartu su Yang Huan komanda iš Šendženo technologijos universiteto pirmą kartą sėkmingai įgyvendino dvigubai laužiančių kristalų integraciją į lustą. remiantis pagrindiniu principu, kad „antros eilės netiesinis medžiagos atsakas yra daug didesnis nei trečios eilės netiesinis atsakas“, ir kartu su esamomis brandžiomis technologijomis, tokiomis kaip plokštelių sujungimas, optinis poliravimas ir tiesioginis rašymas lazeriu. sukurti didelio efektyvumo dvigubą lūžtantį kristalą ant lusto. Sujungę esamas brandžias technologijas, tokias kaip plokštelių sujungimas, optinis poliravimas ir tiesioginis rašymas lazeriu, pirmą kartą sėkmingai įgyvendinome dvigubo lūžio kristalų integravimą į lustą ir sukūrėme naują vidutinio infraraudonųjų spindulių bangolaidžio platformą, pagrįstą netiesiniu dažnio konvertavimu. Naudojant bangolaidžio dydžio konstrukciją, pagrįstą dvipusio lūžio fazių suderinimu, realizuojamas žemo slenksčio, didelio efektyvumo plačiajuosčio ryšio derinamas ilgo bangos ilgio vidutinio infraraudonųjų spindulių lazeris, kuris pagerina kvantinės konversijos efektyvumą dviem dydžiais iki 74%, palyginti su tradicinis vieno praėjimo netiesinis dažnio konvertavimo šviesos šaltinis, pagrįstas tūriniu kristalu, ir sumažina esamą vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerio generavimo slenkstį viena eile. Šiame darbe pateikiama nauja tyrimų kryptis naujos kartos didelio efektyvumo vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerio generavimui ir palankus vadovas kitų dvigubai laužiančių kristalų miniatiūrizavimui. Straipsnis paskelbtas kaip labai efektyvus oktavos ilgio infraraudonųjų spindulių generavimas su 74% kvantiniu efektyvumu χ (2) bangolaidyje buvo paskelbtas Nature Communications.
Liang Houkun komanda Sičuano universitete padarė didelę pažangą tirdama naujus lustinius vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerius.
Bangolaidžio gamybos schema
Įrenginio schema ir išvesties lazerio charakteristikos
Šis darbas suteikia naują tyrimų kryptį naujos kartos didelio efektyvumo vidutinio infraraudonųjų spindulių lazerio generavimui, taip pat pateikia palankias gaires, kaip miniatiūrizuoti kitus dvipusius kristalus.
