Önnur harmonísk kynslóð tækni í sjóntrefjum
Second - Order Nonlinearity hefur mikla þýðingu í ýmsum forritum, þar með talið nákvæmni tíðni mælikvarða, sjónklukka, sameinda myndgreiningar og skammtaupplýsingavinnslu. Ljós trefjar, vegna mikillar ólínulegs og þéttleika, eru kjörinn vettvangur til að rannsaka ólínuleg áhrif. Samt sem áður gerir andhverfu samhverfu sjóntrefja það erfitt að ná öðru - panta ólínuleg áhrif og hindra þar með rannsóknir á öllum - trefjum Second - röð ólínu.
Sem stendur hefur vísindamönnum tekist að ná beint annarri harmonískri kynslóð (SHG) í kjarna eða klæðningu sjóntrefja. Fasinn - samsvörunarskilyrði fyrir SHG í sjóntrefjum eru fyrst og fremst ánægð með tækni eins og sjálf - skipulögð fasa samsvörun, quasi - fasasamsvörun og samþætt efni -} Assisted fasa samsvörun. Samt sem áður stendur SHG tækni í sjóntrefjum enn frammi fyrir ýmsum áskorunum, svo sem aðskilnað grundvallarbylgju (FW) og SHG miðlungs, lágu meðaltalsafköstum og þörfinni fyrir flókna forvinnslu. Að auki hafa sumar rannsóknir nýtt sér Cherenkov geislunarstig til að ná SHG; Hins vegar er önnur harmonic (SH) ekki búin til innan kjarna heldur í klæðningunni, sem leiðir til þess að það er lekastilling með skjótum krafti rotnun og lélegri geisla gæði. Hvernig á að búa til beint - geisla - gæði sh innan kjarnans með því að nota allt - trefjarbyggingu án forvinnslu ábyrgðar frekari rannsóknar.
Skáldsaga öll - trefjar handahófskennd hola uppbygging býr beint til - geisla - gæði annað harmonic í trefjar kjarna
Nýlega náði Advanced Laser Technology Research Team við Department of Precision Instruments, Tsinghua University, allt - trefjarhár - geisla - gæði shg innan trefjarkjarnans í handahófi trefjar leysir. Hvað varðar ávinning er fasa samsvörun fyrst og fremst náð í gegnum reglubundna rafsviðið af völdum FW og SH, meðan hún er notuð óbeinu spatio - tímabundið ávinnings mótunarbúnað af handahófi leysinum og eykur ólínulegan ávinningslengd til að auka seinni harmoníska ávinninginn. Hvað varðar endurgjöf var dreift endurgjöf og punkta endurgjöfartæki sameinuð til að mynda handahófi ómun fyrir SH. Í tilrauninni þurfti SHG engan undirbúningstíma eða forvinnslu. Vegna einstaka ávinnings og endurgjafarstillingar voru FW og SH búin til úr sama handahófi hola og SH var beint afköst frá trefjakjarnanum, með meðalafköst 10,06 MW. Að auki leggur þessi rannsókn til nýstárlegt fræðilegt líkan sem parar sig sjálf - skipulagða SHG kenningu með almennri ólínulegu Schrödinger jöfnu, sem gerir kleift að samstilla uppgerð á litrófsþróun SH og FW. Þessi uppbygging nýtir að fullu kosti sjóntrefja og nær öllum - trefjum hátt - geisla - gæði shg innan trefjarkjarnans, með hugsanlegum forritum í umhverfisskynjun, ljósleiðarasamskiptum og sjóntíðni.
Niðurstöðurnar voru birtar í mars 2025 útgáfu af háum leysirvísindum og verkfræði (Yousi Yang, Dan Li, Pei Li, Guohao Fu, Tiancheng Qi, Yijie Zhang, Ping Yan, Mali Gong, Qirong Xiao, "Second {{{}} Harmonic kynslóð innan handahófskennds trefjar," High Power Laser Sci. Eng . 13, 03000e41 (2025)).
Uppbygging handahófs trefjar leysir er sýnd á mynd 1. Útgangsljósið frá leysir díóða dælu er tengt í trefjarklæðninguna með samsettum og sprautað í Ytterbium - dópaða trefjar, þar sem dæluljósi er breytt í grundvallarbylgjuna. Kjarnaljósinu er síðan sprautað í 1 - kílómetra - langa samskiptatrefjar, með framleiðsla enda þess til að forðast að fresnel speglun tengi sig í kjarna. Í öfugri framleiðslustefnu er merki trefjar samsetningarinnar tengdur við hátt - endurspeglun og myndar hálf - opið ytterbium-dópaðan handahófs leysirhol. Hinn endinn á rifinu er tengdur við einn handlegg af 2 × 1 tengi, en hinir tveir handleggir tengisins eru beint saman til að mynda trefjarhringspegil.
Mynd 1 (a) Tilraunauppsetning skýringarmynd (LD dæla: leysir díóða dælu uppspretta; HR FBG: High - endurspeglun trefjar bragg grats; ydf: ytterbium - dóped trefjar; gdf: germanium - doped trefjar; cps: klemmuspennu stripper); (b) annar harmonískur ávinningur og endurgjöf meginregla; (c) annar harmonískur leysir blettur eftir klæðningu strippara; (d) Sýnilegt ljós í trefjunum við dælingu
Tilraunin notar hylkja tvöfalt handahófs hola uppbyggingu, með innra holrýminu sem myndast af háu - endurspeglun trefjar bragg rifs sem ytterbium - dópað grínhol og ytri hola sem nær endurgjöf breiðbandsins með hringspegli. Útgangsrófið og krafturinn er sýndur á mynd 2.. Þegar dæluaflinn nálgast þröskuldinn birtist aðal tind í litrófinu ásamt handahófi hávaða tindum, sem er upprunninn frá sjálfinu - mótun q áhrif vegna Rayleigh dreifingar og örvandi Brillouin -dreifingar. Á þessum tímapunkti vekur tíminn - lén sterkt púls 535 nm annað harmonic. Þegar dæluprafturinn fer yfir hylkið Raman þröskuldinn breiðist litrófið út í ofurlyf (680–2116 nm). Á nærri - innrauða svæðinu taka grundvallarbylgjan og hærri - stokes ljós í SHG, sem leiðir til aðal tindar við 592 nm í SH -bandinu. Þetta er vegna þess að appelsínugult ljós hefur lítið tap og 1184 nm Raman ljósafl er næg.
Mynd 2 framleiðsla litróf við FW krafta (a) 0,65 W, (b) 13,6 W, og (c) 20,88 W; (d) Samanburður á Sh Spectra; (e) SH framleiðsla kraftur
Ennfremur var sjón -síubúnað notað til að fjarlægja villtu ljós yfir 680 nm til að rannsaka SH Time - lénseinkenni. Mynd 3 (a) sýnir að SH -bylgjulögin sýna verulegar sveiflur í styrkleika við mismunandi grundvallaröflur, þar sem nokkrar púlsar eru langt umfram meðalstyrk, sem gefur til kynna mögulega tilvist sjón -bylgjna. Tölfræðilega súluritið (mynd 3 (b)) leiðir í ljós l - lagaða dreifingareinkenni, með gráa svæðinu sem táknar hávaða bakgrunninn og punktalínuna sem merkir hámarks amplitude tvöfalt marktæk bylgjuhæð. Púlsbreidd fantur bylgjanna á mynd 3 (c) er takmörkuð af bandbreidd skynjara (sem getur verið þrengri í reynd). Vegna munar á fasa - samsvarandi stöðum, sýna SH á mismunandi bylgjulengdum lúmskur aðlögun í tímasetningu framleiðsla, þar sem aukatoppar birtast við hlið aðaltoppsins, sem samsvarar SH íhlutum með lágu - styrkleika FW.
Mynd 3 tími - lénseinkenni SH við mismunandi krafta. a) breiður - tími - svið bylgjuform. b) Tími - lénsstyrkur dreifingardreifingar. c) stakt - púlsbylgjumælingar Niðurstöður
Þessi rannsókn leggur til allt - trefjar kjarna SHG aðferð sem í eðli sínu hefur sterkari innspýtingargetu dælu án þess að þurfa sérstaka vinnslu. Að auki getur þessi uppbygging samtímis búið til FW og SH og boðið mjög samþætt hönnun. Frekari rannsóknir fela í sér að hanna svörun viðbragðs við SH bylgjulengdarstillingu, auka dælukraft til að mæta hærra - orkuforritum og framkvæma í - dýptarrannsóknum á Odd Wave fyrirbæri.
