3 Génération de différence de fréquence de sources lumineuses ultrarapides infrarouges moyennes haute puissance 3.2 Génération de fréquence différentielle pour générer des impulsions ultra-courtes moyen infrarouge haute puissance de 3 μm La ligne de retard est ajustée pour synchroniser les impulsions de pompe et les impulsions de signal dans le temps, et les variations de la puissance de sortie infrarouge moyenne en fonction de la puissance de pompe et de la puissance de signal ont été mesurées respectivement. Les résultats sont présentés sur la figure 9. Figure 9. Dans l'expérience, la variation de l'énergie lumineuse idle avec l'énergie lumineuse de la pompe et du signal après le retard d'optimisation Pendant la mesure, la ligne à retard est optimisée pour assurer une puissance de sortie maximale dans le moyen infrarouge. Sur la figure 9(a), lorsque l'énergie du signal est de 0,3 nJ (carré noir), l'énergie au ralenti augmente initialement exponentiellement avec l'énergie de pompage pour atteindre la saturation après une énergie de pompage supérieure à 600 nJ. Cette tendance est conforme à celle de la figure 3(a) où l'énergie du signal est de 0,1 nJ et l'énergie de pompage varie entre 100 et 3,5 μJ. À mesure que l'énergie du signal augmente jusqu'à 9 nJ (triangle vert), l'interaction non linéaire est considérablement renforcée et l'énergie de pompage nécessaire pour atteindre la saturation diminue à 240 nJ. Lorsque l'énergie du signal est de 120 nJ (étoile noire à six points), l'énergie de ralenti entre dans la région de saturation après que l'énergie de pompage dépasse 120 nJ, ce qui est conforme à la courbe correspondant à l'énergie d'impulsion du signal de 100 nJ sur la figure 3(a). Grâce à l'optimisation du retard, la courbe de l'énergie au ralenti converge de manière ordonnée jusqu'à son maximum, conformément à la tendance de la courbe de la figure 3(a). D'après la courbe d'énergie de la roue folle, le DFG fonctionne dans la région de saturation lorsque l'énergie de pompe est de 900 nJ et l'énergie du signal est de 120 nJ, en accord avec l'énergie correspondante de la figure 3(a). La figure 9 (b) illustre les courbes énergie de la roue fou contre énergie du signal pour différentes énergies de pompe (60-900 nJ). L'énergie de l'impulsion correspondant au paramètre de la figure 9 est plus élevée par rapport au mode de croissance de la courbe de la figure 3b, ce qui conduit à l'absence de région où l'énergie de ralenti augmente linéairement avec l'énergie du signal. Le taux de croissance de la roue folle ralentit progressivement à toutes les énergies de pompage. Lorsque l'énergie de pompage n'est que de 60 nJ (carré noir), aucune saturation significative n'est observée. Lorsque l'énergie de pompage est de 540 nJ (triangle vert), l'énergie du signal nécessaire pour atteindre la région de saturation est de 45 nJ. Lorsque l'énergie de pompage est de 900 nJ, l'énergie du signal nécessaire pour atteindre la zone de saturation est de 9 nJ, ce qui est conforme au mode de simulation de la figure 3(b). Lorsque l'énergie lumineuse de pompe est de 900 nJ et l'énergie lumineuse du signal est de 120 nJ, l'énergie lumineuse inactive dans l'infrarouge moyen de sortie est de 92 nJ, la fréquence de répétition est de 33,3 MHz et la puissance moyenne correspondante est de 3,06 W. Le spectre au ralenti est représenté sur la figure 10. Ce spectre présente une longueur d'onde centrale de 3,06 µm et une pleine largeur à mi-maximum d'environ 70 nm. La ligne rouge pointillée représente le spectre infrarouge moyen calculé à partir des paramètres de sortie du laser à double longueur d'onde. Les largeurs spectrales expérimentales et simulées sont presque identiques et la longueur d'onde centrale est légèrement décalée en raison des périodes de polarisation efficaces légèrement différentes des cristaux PPLN (www.wisoptic.com) dans les expériences et simulations. Figure 10. Sortie finale du spectre infrarouge moyen