3 Generación de diferencia de frecuencia de fuentes de luz ultrarrápidas de infrarrojo medio de alta potencia 3.2 Generación de frecuencia diferencial para generar pulsos ultracortos de infrarrojo medio de alta potencia de 3 μm La línea de retardo de tiempo se ajusta para sincronizar el pulso de bomba y el pulso de señal en el tiempo, y se mide la potencia de salida de infrarrojo medio con la potencia de bomba y la potencia de señal, respectivamente. Los resultados se muestran en la Figura 9. Figura 9. En el experimento, el cambio de la energía de la luz inactiva con la energía de la luz de la bomba y la energía de la luz de la señal después del retardo optimizado Durante la medición, la línea de retardo se optimiza para garantizar la máxima potencia de salida de infrarrojos medios. En la figura 9(a), cuando la energía de señal es de 0,3 nJ (cuadrado negro), la energía de inactividad crece inicialmente exponencialmente con la energía de la bomba, alcanzando la saturación después de que la energía de la bomba exceda los 600 nJ. Esta tendencia es consistente con la de la Figura 3(a), en la que la energía de señal es de 0,1 nJ y la energía de bombeo varía entre 100 y 3,5 μJ. A medida que la energía de la señal aumenta hasta 9 nJ (triángulo verde), la interacción no lineal aumenta significativamente y la energía de bombeo necesaria para alcanzar la saturación disminuye a 240 nJ. Cuando la energía de señal es de 120 nJ (estrella negra de seis puntas), la energía de inactividad entra en la región de saturación después de que la energía de bombeo exceda los 120 nJ, lo que es consistente con la curva correspondiente a la energía de pulso de señal de 100 nJ en la figura 3(a). Debido a la optimización del retardo de tiempo, la curva de energía de ralentí converge ordenadamente a su valor máximo, coherente con la tendencia de la curva de la Figura 3(a). A partir de la curva de energía de la rueda loca, cuando la energía de la bomba es de 900 nJ y la energía de la señal es de 120 nJ, el DFG funciona en la región de saturación, que es consistente con la energía correspondiente en la figura 3(a). La Figura 9 (b) muestra las curvas de energía de rueda loca frente a energía de señal para diferentes energías de bombeo (60-900 nJ). En comparación con el patrón de crecimiento de la curva de la figura 3(b), la energía del impulso correspondiente a los parámetros de la figura 9 es mayor, dando como resultado ninguna región en la que la energía de inactividad aumenta linealmente con la energía de la señal. A todas las energías de la bomba, la tasa de crecimiento de la rueda loca se ralentiza gradualmente. Cuando la energía de bombeo era de solo 60 nJ (cuadrado negro), no se observó saturación significativa. Cuando la energía de bombeo es de 540 nJ (triángulo verde), la energía de señal requerida para alcanzar la región de saturación es de 45 nJ. Cuando la energía de bombeo es de 900 nJ, la energía de señal requerida para alcanzar la región de saturación es de 9 nJ, coherente con el patrón de simulación en la figura 3(b). Cuando la energía luminosa de bomba es de 900 nJ y la energía luminosa de señal es de 120 nJ, la energía luminosa inactiva de infrarrojo medio de salida es de 92 nJ, la frecuencia de repetición es de 33,3 MHz y la potencia media correspondiente es de 3,06 W. El espectro de inactividad se muestra en la Figura 10. El espectro tiene una longitud de onda central de 3,06 μm y un ancho total a medio máximo de aproximadamente 70 nm. La línea roja de puntos es el espectro de infrarrojo medio calculado usando los parámetros de salida del láser de doble longitud de onda. Los anchos espectrales experimentales y simulados son casi idénticos, y la longitud de onda central se desplaza ligeramente debido a las ligeras diferencias en los períodos de polarización efectivos de los cristales PPLN (www.wisoptic.com) en los experimentos y simulaciones. Figura 10. Salida final del espectro de infrarrojo medio