3 generazione di frequenza differenziale di sorgente luminosa ultra-veloce a infrarossi medi ad alta potenza 3.2 Generazione di frequenza differenziale per la produzione di impulsi ultracorti a infrarossi medi ad alta potenza a 3 μm Regolare la linea di ritardo temporale per sincronizzare l'impulso della pompa e l'impulso del segnale in tempo e misurare la variazione della potenza di uscita a infrarossi interni con la potenza della pompa e la potenza del segnale. I risultati sono mostrati nella figura 9. Figura 9. Nell'uscita sperimentale dell'energia della luce inattiva cambia con la luce della pompa e l'energia della luce del segnale dopo il ritardo ottimizzato Durante la misurazione, la linea di ritardo è stata ottimizzata per garantire la massima potenza a medio infrarosso di uscita. Nella figura 9(a), quando l'energia del segnale è di 0,3 nj (quadrati neri), l'energia inattività aumenta inizialmente esponenzialmente con l'energia della pompa, raggiungendo la saturazione dopo che l'energia della pompa supera 600 nj. Questa tendenza è coerente con la tendenza della figura 3(a) in cui l'energia del segnale è 0,1 nj e l'energia della pompa varia tra 100 e 3,5 μj. Man mano che l'energia del segnale aumenta a 9 nj (triangoli verdi), l'interazione non lineare aumenta significativamente e l'energia della pompa necessaria per raggiungere la saturazione diminuisce a 240 nj. Quando l'energia del segnale è di 120 nj (stella esagonale nera), l'energia inattività entra nella regione di saturazione dopo che l'energia della pompa supera 120 nj, coerente con la curva corrispondente all'energia dell'impulso del segnale di 100 nj nella figura 3(a). Grazie all'ottimizzazione del ritardo, la curva di energia del ruller converge al suo valore massimo in modo ordinato, coerente con la tendenza della curva nella figura 3(a). Giudicando dalla curva di energia del ruller, il dfg funziona nella regione di saturazione quando l'energia della pompa è 900 nj e l'energia del segnale è 120 nj, coerente con le energie corrispondenti nella figura 3(a). La figura 9(b) mostra la curva energetica del ruller contro energia del segnale per diverse energie di pompa (60-900 nJ). Rispetto al modello di crescita della curva nella figura 3(b), l'energia di impulso corrispondente ai parametri nella figura 9 è più elevata, con conseguente alcuna regione in cui l'energia del rullare aumenta linearmente con l'energia del segnale. Il tasso di crescita degli idler rallenta gradualmente a tutte le energie della pompa. Quando l'energia della pompa è solo 60 nj(quadrati neri), non si osserva una saturazione evidente. Quando l'energia della pompa è di 540 nj (triangoli verdi), l'energia del segnale necessaria per raggiungere la regione di saturazione è di 45 nj. Quando l'energia della pompa è 900 nj, l'energia del segnale necessaria per raggiungere la regione di saturazione è 9 nj, coerente con il modello di simulazione nella figura 3(b). Quando l'energia luminosa della pompa è di 900 nj e l'energia luminosa del segnale è di 120 nj, l'energia luminosa di uscita a medio infrarosso è di 92 nj, con una frequenza di ripetizione di 33,3 mhz, corrispondente a una potenza media di 3,06 W. Lo spettro di luce inutile è mostrato nella figura 10. Lo spettro ha una lunghezza d'onda centrale di 3,06 μm e una larghezza piena a mezza massima di circa 70 nm. La linea tratteggiata rossa è lo spettro a medio infrarosso calcolato utilizzando i parametri di uscita del laser a doppia lunghezza d'onda. Le larghezze dello spettro sperimentale e simulato sono quasi identici, con un leggero spostamento della lunghezza d'onda centrale dovuto a una leggera differenza nel periodo di polarizzazione effettiva del cristallo ppln(www.wisoptic.com) nell'esperimento e nella simulazione. Fig. 10. l'uscita finale dello spettro a medio infrarosso