பரந்த நிறமாலையில் இரண்டாவது ஹார்மோனிக்ஸின் கிளர்ச்சி

பரந்த நிறமாலையில் இரண்டாவது ஹார்மோனிக்ஸின் கிளர்ச்சி

1960களில் இரண்டாம் வரிசை நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, இது ஆராய்ச்சியாளர்களிடையே பரந்த ஆர்வத்தைத் தூண்டியுள்ளது. இதுவரை, இரண்டாம் ஹார்மோனிக் மற்றும் அதிர்வெண் விளைவுகளின் அடிப்படையில், தீவிர புற ஊதா முதல் தொலை அகச்சிவப்புப் பட்டை வரையிலான ஒளியியல் கூறுகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.லேசர்கள்லேசரின் வளர்ச்சியைப் பெரிதும் ஊக்குவித்தது.ஒளியியல்தகவல் செயலாக்கம், உயர் தெளிவுத்திறன் நுண்ணோக்கிப் படமாக்கம் மற்றும் பிற துறைகள். நேரியல் அல்லாததன் படிஒளியியல்துருவமுனைப்புக் கோட்பாட்டின்படி, இரட்டை வரிசை நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவானது படிகச் சமச்சீருடன் நெருங்கிய தொடர்புடையது, மேலும் மையத் தலைகீழ் சமச்சீர் அல்லாத ஊடகங்களில் மட்டுமே நேரியல் அல்லாத குணகம் பூஜ்ஜியமாக இருப்பதில்லை. மிகவும் அடிப்படையான இரண்டாம் வரிசை நேரியல் அல்லாத விளைவாக, இரண்டாம் ஹார்மோனிக்குகள், குவார்ட்ஸ் இழையின் உருவமற்ற வடிவம் மற்றும் மையத் தலைகீழ் சமச்சீர் காரணமாக, அவற்றின் உருவாக்கத்தையும் திறமையான பயன்பாட்டையும் பெரிதும் தடுக்கின்றன. தற்போது, ​​துருவமுனைப்பு முறைகள் (ஒளியியல் துருவமுனைப்பு, வெப்பத் துருவமுனைப்பு, மின்புலத் துருவமுனைப்பு) ஒளியிழையின் பொருள் மையத் தலைகீழ் சமச்சீரை செயற்கையாக அழித்து, ஒளியிழையின் இரண்டாம் வரிசை நேரியல் அல்லாத தன்மையை திறம்பட மேம்படுத்த முடியும். இருப்பினும், இந்த முறைக்கு சிக்கலான மற்றும் கடினமான தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம் தேவைப்படுகிறது, மேலும் இது தனித்த அலைநீளங்களில் மட்டுமே பகுதி-கட்டப் பொருத்த நிலைமைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியும். எதிரொலிச் சுவர் பயன்முறையை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒளியிழை அதிர்வு வளையம், இரண்டாம் ஹார்மோனிக்குகளின் பரந்த நிறமாலை கிளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இழையின் மேற்பரப்பு அமைப்பின் சமச்சீரை உடைப்பதன் மூலம், சிறப்பு அமைப்பு இழையில் உள்ள மேற்பரப்பு இரண்டாம் ஹார்மோனிக்குகள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மேம்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவை இன்னும் மிக அதிக உச்ச சக்தி கொண்ட ஃபெம்டோநொடி பம்ப் துடிப்பைச் சார்ந்தே இருக்கின்றன. எனவே, முழு இழை கட்டமைப்புகளில் இரண்டாம் வரிசை நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவுகளை உருவாக்குதல் மற்றும் மாற்றும் திறனை மேம்படுத்துதல், குறிப்பாக குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட தொடர்ச்சியான ஒளியியல் உந்தலில் பரந்த நிறமாலை இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸை உருவாக்குதல் ஆகியவை நேரியல் அல்லாத இழை ஒளியியல் மற்றும் சாதனங்கள் துறையில் தீர்க்கப்பட வேண்டிய அடிப்படைப் பிரச்சனைகளாகும், மேலும் இவை முக்கியமான அறிவியல் முக்கியத்துவத்தையும் பரந்த பயன்பாட்டு மதிப்பையும் கொண்டுள்ளன.

சீனாவில் உள்ள ஒரு ஆய்வுக் குழு, மைக்ரோ-நானோ ஃபைபருடன் கூடிய அடுக்கு கேலியம் செலனைடு படிக கட்ட ஒருங்கிணைப்புத் திட்டத்தை முன்மொழிந்துள்ளது. கேலியம் செலனைடு படிகங்களின் உயர் இரண்டாம்-வரிசை நேரியலற்ற தன்மை மற்றும் நீண்ட தூர ஒழுங்கமைப்பைப் பயன்படுத்திக் கொள்வதன் மூலம், ஒரு பரந்த-நிறமாலை இரண்டாம்-ஹார்மோனிக் கிளர்ச்சி மற்றும் பல-அதிர்வெண் மாற்றும் செயல்முறை செயல்படுத்தப்படுகிறது. இது ஃபைபரில் உள்ள பல-அளவீட்டு செயல்முறைகளை மேம்படுத்துவதற்கும், அகன்ற அலைவரிசை இரண்டாம்-ஹார்மோனிக் தயாரிப்பிற்கும் ஒரு புதிய தீர்வை வழங்குகிறது.ஒளி மூலங்கள்இந்தத் திட்டத்தில் இரண்டாம் ஹார்மோனிக் மற்றும் கூட்டு அதிர்வெண் விளைவின் திறமையான கிளர்ச்சியானது, முக்கியமாக பின்வரும் மூன்று முக்கிய நிபந்தனைகளைப் பொறுத்தது: காலியம் செலனைடுக்கும் ஒளிக்கும் இடையே உள்ள நீண்ட ஒளி-பொருள் இடைவினைத் தொலைவு.மைக்ரோ-நானோ ஃபைபர்மேலும், அடுக்கு கேலியம் செலனைடு படிகத்தின் உயர் இரண்டாம் வரிசை நேரியலற்ற தன்மை மற்றும் நீண்ட தூர ஒழுங்கு, மற்றும் அடிப்படை அதிர்வெண் மற்றும் அதிர்வெண் இரட்டிப்புப் பயன்முறையின் கட்டப் பொருத்த நிபந்தனைகள் ஆகியவை பூர்த்தி செய்யப்படுகின்றன.

இந்தச் சோதனையில், சுடர் ஸ்கேனிங் கூம்பு அமைப்பு மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட நுண்-நானோ இழையானது, மில்லிமீட்டர் வரிசையில் ஒரு சீரான கூம்புப் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. இது பம்ப் ஒளி மற்றும் இரண்டாம் ஹார்மோனிக் அலைக்கு ஒரு நீண்ட நேரியல் அல்லாத செயல்பாட்டு நீளத்தை வழங்குகிறது. ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட காலியம் செலினைடு படிகத்தின் இரண்டாம் வரிசை நேரியல் அல்லாத முனைவாக்கத்திறன் 170 pm/V-ஐத் தாண்டுகிறது, இது ஒளியிழையின் உள்ளார்ந்த நேரியல் அல்லாத முனைவாக்கத்திறனை விட மிகவும் அதிகமாகும். மேலும், காலியம் செலினைடு படிகத்தின் நீண்ட தூர ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட அமைப்பானது, இரண்டாம் ஹார்மோனிக்குகளின் தொடர்ச்சியான கட்டக் குறுக்கீட்டை உறுதிசெய்து, நுண்-நானோ இழையில் உள்ள பெரிய நேரியல் அல்லாத செயல்பாட்டு நீளத்தின் நன்மையை முழுமையாகப் பயன்படுத்த உதவுகிறது. மிக முக்கியமாக, நுண்-நானோ இழையைத் தயாரிக்கும் போது கூம்பு விட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தி, பின்னர் அலைவழிப் பரவலை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், பம்ப் ஒளி அடிப்படைப் பயன்முறைக்கும் (HE11) இரண்டாம் ஹார்மோனிக் உயர் வரிசைப் பயன்முறைக்கும் (EH11, HE31) இடையேயான கட்டப் பொருத்தம் உணரப்படுகிறது.

மேற்கூறிய நிபந்தனைகள், மைக்ரோ-நானோ ஃபைபரில் இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸை திறமையாகவும் பரந்த அலைவரிசையிலும் தூண்டுவதற்கு அடித்தளமாக அமைகின்றன. 1550 nm பிக்கோசெகண்ட் பல்ஸ் லேசர் பம்ப்பின் கீழ் நானோவாட் மட்டத்தில் இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸின் வெளியீட்டை அடைய முடியும் என்றும், அதே அலைநீளத்தின் தொடர்ச்சியான லேசர் பம்ப்பின் கீழும் இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸை திறமையாகத் தூண்ட முடியும் என்றும், அதன் தொடக்க நிலை ஆற்றல் சில நூறு மைக்ரோவாட்கள் வரை குறைவாக உள்ளது என்றும் இந்தச் சோதனை காட்டுகிறது (படம் 1). மேலும், பம்ப் ஒளியானது தொடர்ச்சியான லேசரின் மூன்று வெவ்வேறு அலைநீளங்களுக்கு (1270/1550/1590 nm) நீட்டிக்கப்படும்போது, ​​ஆறு அதிர்வெண் மாற்ற அலைநீளங்கள் ஒவ்வொன்றிலும் மூன்று இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸ் (2w1, 2w2, 2w3) மற்றும் மூன்று கூட்டு அதிர்வெண் சிக்னல்கள் (w1+w2, w1+w3, w2+w3) காணப்படுகின்றன. பம்ப் ஒளிக்குப் பதிலாக 79.3 நானோமீட்டர் அலைவரிசை கொண்ட அதி-ஒளி உமிழும் டையோடு (SLED) ஒளி மூலத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், 28.3 நானோமீட்டர் அலைவரிசை கொண்ட ஒரு பரந்த-நிறமாலை இரண்டாம் ஹார்மோனிக் உருவாக்கப்படுகிறது (படம் 2). மேலும், இந்த ஆய்வில் உலர் பரிமாற்றத் தொழில்நுட்பத்திற்குப் பதிலாக வேதி ஆவிப் படிவுத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த முடிந்தால், மற்றும் நுண்-நானோ இழையின் மேற்பரப்பில் நீண்ட தூரங்களுக்கு குறைவான காலியம் செலினைடு படிக அடுக்குகளை வளர்க்க முடிந்தால், இரண்டாம் ஹார்மோனிக் மாற்றத் திறன் மேலும் மேம்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

படம் 1. இரண்டாம் ஹார்மோனிக் உருவாக்கும் அமைப்பு மற்றும் அதன் விளைவாக முழு-நார் கட்டமைப்பு

படம் 2 தொடர்ச்சியான ஒளியியல் உந்தலின் கீழ் பல அலைநீளக் கலவை மற்றும் பரந்த நிறமாலை இரண்டாம் ஹார்மோனிக்ஸ்