ವಿಶಾಲ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಪ್ರಚೋದನೆ
1960 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದ, ಸಂಶೋಧಕರಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿದೆ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತದಿಂದ ದೂರದ ಅತಿಗೆಂಪು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ.ಲೇಸರ್ಗಳು, ಲೇಸರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತೇಜಿಸಿದೆ,ಆಪ್ಟಿಕಲ್ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕಾರದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತ, ಸಮ-ಕ್ರಮದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮ್ಮಿತಿಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಾಂಕವು ಕೇಂದ್ರೀಯವಲ್ಲದ ವಿಲೋಮ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತವಾದ ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ರೂಪ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ವಿಲೋಮತೆಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಕಾರಣದಿಂದ ಎರಡನೆಯ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅವುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬಳಕೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಧ್ರುವೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳು (ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ, ಉಷ್ಣ ಧ್ರುವೀಕರಣ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಧ್ರುವೀಕರಣ) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ನ ವಸ್ತು ಕೇಂದ್ರ ವಿಲೋಮತೆಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ನ ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮದ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯ ತಯಾರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಅರೆ-ಹಂತದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪೂರೈಸಬಹುದು. ಎಕೋ ವಾಲ್ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ರೆಸೋನೆಂಟ್ ರಿಂಗ್ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ವಿಶಾಲ ರೋಹಿತದ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಫೈಬರ್ನ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯುವ ಮೂಲಕ, ವಿಶೇಷ ರಚನೆಯ ಫೈಬರ್ನಲ್ಲಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪೀಕ್ ಪವರ್ನೊಂದಿಗೆ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಂಪ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲ್ಲಾ ಫೈಬರ್ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ಸುಧಾರಣೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ, ನಿರಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪ್‌ನಲ್ಲಿ ವೈಡ್-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾದ ಮೂಲಭೂತ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಾಗಿವೆ. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಚೀನಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೋ ಫೈಬರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಯರ್ಡ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಹಂತದ ಏಕೀಕರಣ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ. ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮದ ಲಾಭವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮೂಲಕ, ವಿಶಾಲ-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಎರಡನೇ-ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ಬಹು-ಆವರ್ತನ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಹು-ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವರ್ಧನೆಗೆ ಹೊಸ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎರಡನೇ-ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ತಯಾರಿಕೆಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು. ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿನ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೊತ್ತ ಆವರ್ತನ ಪರಿಣಾಮದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ: ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ ನಡುವಿನ ದೀರ್ಘ ಬೆಳಕಿನ-ದ್ರವ್ಯದ ಪರಸ್ಪರ ಅಂತರ ಮತ್ತುಸೂಕ್ಷ್ಮ ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್, ಲೇಯರ್ಡ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮ, ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಮೋಡ್‌ನ ಹಂತದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ತೃಪ್ತವಾಗಿವೆ.
ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಜ್ವಾಲೆಯ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ಯಾಪರಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲಾದ ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್ ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಕೋನ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಪಂಪ್ ಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ತರಂಗಕ್ಕೆ ದೀರ್ಘ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉದ್ದವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಧ್ರುವೀಕರಣವು 170 pm/V ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ನ ಆಂತರಿಕ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಧ್ರುವೀಕರಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಆದೇಶದ ರಚನೆಯು ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ನಿರಂತರ ಹಂತದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್ನಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉದ್ದದ ಪ್ರಯೋಜನಕ್ಕೆ ಪೂರ್ಣ ಆಟವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಪಂಪಿಂಗ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೇಸ್ ಮೋಡ್ (HE11) ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಹೈ ಆರ್ಡರ್ ಮೋಡ್ (EH11, HE31) ನಡುವಿನ ಹಂತದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ಕೋನ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೋ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕುತ್ತವೆ. ಪ್ರಯೋಗವು ನ್ಯಾನೊವ್ಯಾಟ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು 1550 nm ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಪಂಪ್‌ನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ತರಂಗಾಂತರದ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಪಂಪ್‌ನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಉತ್ಸುಕಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮಿತಿ ಶಕ್ತಿಯು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆ. ನೂರಾರು ಮೈಕ್ರೋವ್ಯಾಟ್‌ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ (ಚಿತ್ರ 1). ಮುಂದೆ, ಪಂಪ್ ಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ (1270/1550/1590 nm), ಮೂರು ಸೆಕೆಂಡ್ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ (2w1, 2w2, 2w3) ಮತ್ತು ಮೂರು ಮೊತ್ತ ಆವರ್ತನ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ (w1+w2, w1+w3, w2+) ವಿಸ್ತರಿಸಿದಾಗ w3) ಪ್ರತಿ ಆರು ಆವರ್ತನ ಪರಿವರ್ತನೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. 79.3 nm ನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ರೇಡಿಯಂಟ್ ಲೈಟ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ (SLED) ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ಪಂಪ್ ಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, 28.3 nm ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವೈಡ್-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2). ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಒಣ ವರ್ಗಾವಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಸೆಲೆನೈಡ್ ಹರಳುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಪದರಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ದೂರದವರೆಗೆ ಬೆಳೆಸಿದರೆ, ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಿದೆ.
ಅಂಜೂರ 1 ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಪೀಳಿಗೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಫೈಬರ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು
ಚಿತ್ರ 2 ನಿರಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಹು-ತರಂಗಾಂತರ ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ವೈಡ್-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಮೇ-20-2024