ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦਾ ਉਤਸ਼ਾਹ

ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦਾ ਉਤਸ਼ਾਹ

1960 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਦਿਲਚਸਪੀ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਹੁਣ ਤੱਕ, ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ, ਅਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਤੋਂ ਦੂਰ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਬੈਂਡ ਤੱਕ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਹਨ।ਲੇਜ਼ਰ, ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤਾ,ਆਪਟੀਕਲਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰ। ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰਆਪਟਿਕਸਅਤੇ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਥਿਊਰੀ, ਸਮ-ਕ੍ਰਮ ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮਰੂਪਤਾ ਨਾਲ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੈਰ-ਕੇਂਦਰੀ ਉਲਟ ਸਮਮਿਤੀ ਮੀਡੀਆ ਵਿੱਚ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਗੁਣਾਂਕ ਜ਼ੀਰੋ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਅਮੋਰਫਸ ਫਾਰਮ ਅਤੇ ਸੈਂਟਰ ਇਨਵਰਸ਼ਨ ਦੀ ਸਮਰੂਪਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਰੁਕਾਵਟ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਵਿਧੀਆਂ (ਆਪਟੀਕਲ ਧਰੁਵੀਕਰਨ, ਥਰਮਲ ਧਰੁਵੀਕਰਨ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਧਰੁਵੀਕਰਨ) ਨਕਲੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਦੇ ਪਦਾਰਥਕ ਕੇਂਦਰ ਉਲਟ ਦੀ ਸਮਰੂਪਤਾ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਦੂਜੇ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਵਿਧੀ ਲਈ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਮੰਗ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਤਿਆਰੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੇਵਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ 'ਤੇ ਅਰਧ-ਪੜਾਅ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਈਕੋ ਵਾਲ ਮੋਡ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਰਿੰਗ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੇ ਵਿਆਪਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਉਤਸ਼ਾਹ ਨੂੰ ਸੀਮਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਸਤਹ ਬਣਤਰ ਦੀ ਸਮਰੂਪਤਾ ਨੂੰ ਤੋੜ ਕੇ, ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਬਣਤਰ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਸਤਹ ਦੂਜੀ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਹੱਦ ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਫਿਰ ਵੀ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਪੀਕ ਪਾਵਰ ਦੇ ਨਾਲ ਫੈਮਟੋਸੈਕੰਡ ਪੰਪ ਪਲਸ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਆਲ-ਫਾਈਬਰ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਉਤਪੱਤੀ ਅਤੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ-ਪਾਵਰ, ਨਿਰੰਤਰ ਆਪਟੀਕਲ ਪੰਪਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਸੈਕਿੰਡ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ, ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ। ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਫਾਈਬਰ ਆਪਟਿਕਸ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ, ਅਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਗਿਆਨਕ ਮਹੱਤਵ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਮੁੱਲ ਹੈ।

ਚੀਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਲੇਅਰਡ ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫੇਜ਼ ਏਕੀਕਰਣ ਯੋਜਨਾ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਉੱਚ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਅਤੇ ਲੰਬੀ-ਸੀਮਾ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਦਾ ਫਾਇਦਾ ਉਠਾਉਂਦੇ ਹੋਏ, ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੂਜੀ-ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਉਤਸਾਹ ਅਤੇ ਬਹੁ-ਆਵਿਰਤੀ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਹੁ-ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਹੱਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਫਾਈਬਰ ਅਤੇ ਬਰਾਡਬੈਂਡ ਸੈਕਿੰਡ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਦੀ ਤਿਆਰੀਰੋਸ਼ਨੀ ਸਰੋਤ. ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਅਤੇ ਜੋੜ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਕੁਸ਼ਲ ਉਤਸ਼ਾਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਸਥਿਤੀਆਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਲੰਬੀ ਰੋਸ਼ਨੀ-ਪੱਤਰ ਦੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਦੂਰੀਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ, ਲੇਅਰਡ ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਉੱਚ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਅਤੇ ਲੰਬੀ-ਸੀਮਾ ਦੇ ਕ੍ਰਮ, ਅਤੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੁੱਗਣਾ ਮੋਡ ਦੇ ਪੜਾਅ ਮੇਲਣ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਸੰਤੁਸ਼ਟ ਹਨ।

ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ, ਫਲੇਮ ਸਕੈਨਿੰਗ ਟੇਪਰਿੰਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਕੋਨ ਖੇਤਰ ਹੈ, ਜੋ ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਅਤੇ ਦੂਜੀ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਵੇਵ ਲਈ ਇੱਕ ਲੰਮੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਕਿਰਿਆ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਦੂਜੇ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਬਿਲਟੀ 170 pm/V ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਬਿਲਟੀ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਲੰਮੀ-ਰੇਂਜ ਆਰਡਰਡ ਬਣਤਰ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੇ ਨਿਰੰਤਰ ਪੜਾਅ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਕਿਰਿਆ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਲਈ ਪੂਰੀ ਖੇਡ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਵਧੇਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਪੰਪਿੰਗ ਆਪਟੀਕਲ ਬੇਸ ਮੋਡ (HE11) ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਹਾਈ ਆਰਡਰ ਮੋਡ (EH11, HE31) ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਪੜਾਅ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ ਕੋਨ ਵਿਆਸ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਫਿਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਦੌਰਾਨ ਵੇਵਗਾਈਡ ਫੈਲਾਅ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਕੇ.

ਉਪਰੋਕਤ ਸ਼ਰਤਾਂ ਮਾਈਕਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੇ ਕੁਸ਼ਲ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ-ਬੈਂਡ ਉਤੇਜਨਾ ਦੀ ਨੀਂਹ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ। ਪ੍ਰਯੋਗ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨੈਨੋਵਾਟ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦਾ ਆਉਟਪੁੱਟ 1550 nm ਪਿਕੋਸਕਿੰਡ ਪਲਸ ਲੇਜ਼ਰ ਪੰਪ ਦੇ ਅਧੀਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਨੂੰ ਵੀ ਉਸੇ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਿਰੰਤਰ ਲੇਜ਼ਰ ਪੰਪ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਪਾਵਰ ਹੈ। ਕਈ ਸੌ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵਾਟ (ਚਿੱਤਰ 1) ਤੋਂ ਘੱਟ। ਅੱਗੇ, ਜਦੋਂ ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਨੂੰ ਲਗਾਤਾਰ ਲੇਜ਼ਰ (1270/1550/1590 nm), ਤਿੰਨ ਸੈਕਿੰਡ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ (2w1, 2w2, 2w3) ਅਤੇ ਤਿੰਨ ਜੋੜ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਸਿਗਨਲ (w1+w2, w1+w3, w2+) ਦੀਆਂ ਤਿੰਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। w3) ਛੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚੋਂ ਹਰੇਕ 'ਤੇ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਨੂੰ 79.3 nm ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨਾਲ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾ-ਰੇਡੀਐਂਟ ਲਾਈਟ-ਐਮੀਟਿੰਗ ਡਾਇਓਡ (SLED) ਲਾਈਟ ਸਰੋਤ ਨਾਲ ਬਦਲਣ ਨਾਲ, 28.3 nm ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਚੌੜਾ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੂਜਾ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 2)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜੇ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿਚ ਸੁੱਕੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੈਲਿਅਮ ਸੇਲੇਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀਆਂ ਘੱਟ ਪਰਤਾਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਨੈਨੋ ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਉਗਾਈਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਦੂਜੀ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਲਈ.

ਅੰਜੀਰ. 1 ਦੂਜੀ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਪੀੜ੍ਹੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਅਤੇ ਸਾਰੇ-ਫਾਈਬਰ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜੇ

ਚਿੱਤਰ 2 ਲਗਾਤਾਰ ਆਪਟੀਕਲ ਪੰਪਿੰਗ ਦੇ ਅਧੀਨ ਮਲਟੀ-ਵੇਵਲੈਂਥ ਮਿਕਸਿੰਗ ਅਤੇ ਚੌੜਾ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੂਜਾ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ