PAM-XIAMEN может поставлять кристаллы SiC, дополнительные характеристики можно найти вhttps://www.powerwaywafer.com/sicsilicon-carbide-boule-crystal.html.

Лазер среднего инфракрасного диапазона (3–5 мкм) имеет важное применение в мониторинге окружающей среды, распознавании молекул газа, когерентной томографии и других областях. Особенно в последние годы при исследованиях генерации одиночных аттосекундных импульсов из гармоник высокого порядка, поскольку фемтосекундные лазеры среднего инфракрасного диапазона периодического уровня могут получать энергию отсечки более высокого порядка гармоник, ожидается, что они будут получать более короткие аттосекундные импульсы и более высокое временное разрешение. Однако из-за ограничений по усиливающей среде лазера в настоящее время трудно напрямую получить фемтосекундные лазеры в среднем инфракрасном диапазоне при комнатной температуре. Поэтому широко используемое решение основано на технологии параметрической генерации и усиления нелинейного кристаллического лазера. В 2013 году исследователи обнаружили, что полуизолирующие кристаллы 4H-SiC имеют высокий коэффициент пропускания в среднем инфракрасном диапазоне 2,5–5,6 мкм. Впервые этот кристалл был использован для получения выходного сигнала лазера средней инфракрасной области широкого спектра с длиной волны 3,9-5,6 мкм с использованием широкополосного фемтосекундного лазера с дифференциальной частотой.

1. ХарактеристикиКарбид кремниякакNонлайнарMЯ бы-ЯинфракрасныйMaterial

По сравнению с обычно используемыми нелинейными кристаллами средней инфракрасной области кристаллы 4H-SiC имеют два основных преимущества:

Во-первых, он имеет очень высокий порог разрушения, поэтому ожидается, что он получит более высокую параметрическую энергию лазера, чем такие кристаллы, как AgGaS2 и ZnGeP2;

Во-вторых, он поддерживает чрезвычайно широкую параметрическую полосу пропускания. Путем систематического расчета угла опорной роли фазового синхронизма, угла неколлинеарности, угла отклонения, ширины полосы параметров, угловой дисперсии и компенсации фемтосекундного лазера в кристалле SiC во время неколлинеарного параметрического усиления. Теоретически можно получить средний инфракрасный холостой свет с полосой пропускания более 500 нм.

Следовательно, его можно использовать для генерации сверхбыстрого лазера средней инфракрасной области с периодическими импульсами.

2. Исследования поMЯ бы IинфракрасныйFэмтосекундаLAser GсозданныйКарбид кремнияCкристаллы

Основываясь на характеристиках кристаллов 4H-SiC и потребностях в разработке фемтосекундных лазеров средней инфракрасной области, исследователи перешли на использование собственного усилителя фемтосекундного титан-сапфирового лазера группы L07 в качестве лазера накачки, а недавно выращенных высококачественных кристаллов 4H SiC группы A02 в качестве нелинейные кристаллы. Благодаря исследованиям параметрического усиления фемтосекундного лазера была получена широкополосная выходная мощность лазера среднего инфракрасного диапазона со значительно увеличенной энергией.

В эксперименте они разделили выходной сигнал титан-сапфирового усилителя на три части (рис. 1), причем одна часть использовалась для генерации стабильного однонитевого суперконтинуума белого света; Другая часть, после удвоения частоты, накачивает кристалл BBO для усиления компонента длины волны 1 мкм в суперконтинууме белого света; В третьей части при накачке кристалла 4H-SiC для дальнейшего усиления сигнального света с длиной волны 1 мкм был получен свет холостого диапазона средней инфракрасной области с центральной длиной волны 3,75 мкм, энергией одиночного импульса 17 мкДж и энергетической стабильностью лучше 1,5%.

Рис. 1 Принципиальная схема оптического пути лазерного устройства среднего инфракрасного диапазона.

В эксперименте оптимальный угол неколлинеарности (2,3°), полученный теоретическим расчетом, использовался для достижения хорошего согласования групповых скоростей сигнального света и холостого света в кристалле. Был получен сверхширокополосный спектр холостого света с полушириной 550 нм (рис. 2), поддерживающий предельную Фурье-импульс 56 фс. Результаты экспериментальных измерений показали, что фактическая длительность лазерного импульса составила 70фс. По сравнению с результатами 2013 года не только энергия одиночного импульса увеличилась почти на два порядка, но и длительность импульса составила всего около 6 циклов оптических колебаний.

Рис. 2. Спектр инфракрасного лазера и соответствующий график предельного импульса Фурье.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.