3 Génération de différence de fréquence de sources lumineuses ultrarapides infrarouges moyennes haute puissance 3.3 La fréquence différentielle génère des impulsions ultra-courtes mi-infrarouge accordables de haute puissance de 2-5 μm Afin d'obtenir des impulsions ultra-courtes mi-infrarouge accordables à haute puissance de 2 à 5 µm, on utilise des impulsions ultra-courtes à haute énergie de 1,55 µm pour élargir le spectre à 1,3 à 1,9 µm par SESS (Sequencing Energy Sequencing System) et remplacer la lumière signal de la figure 7(a) dans le système de génération de fréquence différentielle. Tous les composants du système de fréquence différentielle sont identiques à ceux de la figure 7(a). L'ajustement de l'énergie d'impulsion d'entrée du SESS permet d'accorder le spectre du signal de 1,3 μm à 1,9 μm, et le déplacement latéral du cristal PPLN (www.wisoptic.com) permet d'adapter la période de polarisation aux longueurs d'onde de la lumière de pompe et de signal. La figure 11 représente le spectre et la puissance correspondant à une puissance de pompage de 15 W. La puissance la plus élevée est située à la longueur d'onde inactive de 3,28 μm (correspondant à la longueur d'onde du signal de 1,5 μm), la puissance de sortie moyenne est de 1,87 W et l'énergie d'une seule impulsion est de 56 nJ. Au fur et à mesure que la longueur d'onde de la roue folle augmente, sa puissance moyenne de sortie diminue et est de 1,02 W à une longueur d'onde centrale de 4,8 µm. Des pics distincts d'absorption du dioxyde de carbone et de l'eau sont observés dans les spectres aux longueurs d'onde de 4,2 µm et de 2,7 µm. Les pics spectraux à 2,7 µm et 2,25 µm résultent de la génération de fréquence différentielle de la lumière de pompe et de la lumière de signal respectivement à 1,65 µm et 1,9 µm. En l'absence de filtre passe-bande permettant de séparer ces deux composantes de feu de signalisation, les fréquences de repos des deux bandes sont sorties simultanément au compteur de puissance. L'ajustement de la période de polarisation du PPLN (www.wisoptic.com) pour obtenir une quasi-adaptation de phase d'une bande peut supprimer l'efficacité de production d'une autre composante spectrale, mais l'effet est limité. La puissance de sortie finale est de 1,1 W, y compris la puissance totale des deux pics spectraux. La puissance de l'impulsion de lumière de pompe est portée à 30 W et la différence de fréquence est utilisée par rapport aux impulsions de signal ayant des longueurs d'onde centrales de 1,35 µm, 1,4 µm, 1,45 µm, 1,55 µm et 1,6 µm pour obtenir une lumière inactive ayant des longueurs d'onde respectivement de 4,2 µm, 3,9 µm, 3,58 µm, 3,06 µm et 2,9 µm avec des puissances de 1,98 W, 2,48 W, 2,73 W, 2,58 W et 3,02 W. Lorsque la longueur d'onde du signal est accordée à 1,3 µm, le SESS produit une largeur de bande latérale spectrale plus large. Avec le même filtre passe-bande de 50 nm, la bande passante de fréquence correspondant à une longueur d'onde centrale plus courte de 1,3 µm est encore plus large, ce qui conduit à une largeur d'impulsion plus étroite. Après amplification par le procédé DFG, la puissance de crête est plus élevée, ce qui entraîne l'auto-focalisation des impulsions dans le cristal, endommageant finalement le cristal. Figure 11. Spectre de sortie et puissance d'un laser mi-infrarouge accordable à ondes courtes à haute puissance de 2,5 μm Figure 11. Spectre de sortie et puissance d'une source laser mi-infrarouge à ondes courtes accordable de haute puissance de 2 à 5 μm.