Quang phi tuyến - Sự tạo tần số tổng

HV: Võ Thị Ngọc Thủy La Phan Phương Hạ Sum Frequency Generation... Hiệu quả tính phi tuyến của nó đạt cực đại dưới điều kiện hợp pha 900 Truyền hoàn toàn đối với khoảng bước sóng

HV: Võ Thị Ngọc Thủy

La Phan Phương Hạ

Sum Frequency Generation

Nội dung (SFG):

Tóm tắt lý thuyết của SFG

 Mô hình SFG

 Trường hợp 2 sóng

Ứng dụng của Li2B4O7 (LB4)

 Tính chất của LB4

 Bố trí thực nghiệm

 Một vài kết quả

Tóm tắt lý thuyết của SFG

Mô hình SFG

ω1 + ω2

ω1 + ω2

Examples:

1200nm + 2400nm = 800nm (ω1 + ω2 = ω3) generated wave is shorter (VIS, UV)

Special cases:

THG(2ω1+ω1= 3ω1) and FHG(3ω1+ω1= 4ω1)

Trường hợp 2 sóng

ω3 = ω1 +

ω2

z

d=1/2 χ(2)

Hàm sóng dọc trục z có dạng

16

−

Do biên độ A3 thay đổi chậm nên

2

3 2

d A dA

k

dz = dz

Vì vậy

2

k

i kz i kz

A A e p e

∆ = + −

( ) ( )

3 4 eff 1 2 i k k z 3 i k k z

P = d A A e + = p e +

Khi không thỏa điều kiện hợp pha và hợp tần

Cường độ của độ phân cực phi tuyến:

Giả sử A1 và A2 là hằng số:

i kz

id A A id A A e

∆

∫

Cường độ của ánh sáng có tần số tổng thu được là

2

2

i

n c

π

2 2

2 4 eff 3 1 2 3

3

32 d A A n ei kL 1

I

=

∆

2

2

/ 2

kL

kL

∆

∆

Effects of wavevector mismatch on the efficiency of SFG

ỨNG DỤNG

Tính chất của LB4

 Tinh thể LB4:

 Là tinh thể đơn trục âm

 Thuộc nhóm điểm 4mm Hiệu

quả tính phi tuyến của nó đạt cực

đại dưới điều kiện hợp pha 900

Truyền hoàn toàn đối với khoảng

bước sóng 170 -3300nm

 Khai triển Sellmeier được dùng để đánh giá sự hợp pha của tinh thể LB4 trong vùng VUV

LB4 characteristics

Bố trí thực nghiệm

140 fs pulse

duration

30 µ J pulse

energy

1.6-2.5 µ m

tunability

range

FHG setup

J.Ringling, O.Kittelmann, K Noack, G Korn, and J Squier, Opt.Lett 18, 2035 (1993)

Một vài kết quả

 Khai triển Sellmeier được ứng dụng trong vùng phổ VUV với độ chính xác đáng tin cậy

=> Thu được bước sóng VUV ngắn nhất ~170n

 FWHM ~0.5nm

=> Thời gian tồn tại xung VUV ~100fs

Thank you for your attention!!!