Увод
Средње инфрацрвено (МИР) светло у опсегу од 2-20 µм је корисно за хемијску и биолошку идентификацију због присуства многих молекуларно карактеристичних апсорпционих линија у овом спектралном региону.Кохерентан извор са неколико циклуса са истовременим покривањем широког МИР опсега може даље да омогући нове примене као што су мирко-спектроскопија, спектроскопија фемтосекундне пумпе-сонде и мерења осетљива на висок динамички опсег До сада су бројне шеме имале
развијен је за генерисање кохерентног МИР зрачења, као што су линије синхротронског снопа, квантни каскадни ласери, суперконтинуални извори, оптички параметарски осцилатори (ОПО) и оптички параметарски појачавачи (ОПА).Све ове шеме имају своје предности и слабости у смислу сложености, пропусног опсега, снаге, ефикасности и трајања импулса.Међу њима, генерисање интра-пулсне разлике фреквенције (ИДФГ) привлачи све већу пажњу захваљујући развоју фемтосекундних ласера од 2 µм велике снаге који могу ефикасно пумпати не-оксидне нелинеарне кристале са малим размаком да би генерисали широкопојасну кохерентну МИР светлост велике снаге.У поређењу са уобичајено коришћеним ОПО и ОПА, ИДФГ омогућава смањење сложености система и повећање поузданости, пошто је уклоњена потреба да се два одвојена снопа или шупљине поравнају са високом прецизношћу.Осим тога, МИР излаз је суштински стабилан у фази носиоца омотача (ЦЕП) са ИДФГ .
Фиг. 1
Спектар преноса непревучене дебљине 1 ммБГСе кристалобезбедио ДИЕН ТЕЦХ.Уметак приказује стварни кристал коришћен у овом експерименту.
Слика 2
Експериментална поставка генерације МИР са аБГСе кристал.ОАП, параболично огледало ван осе са ефективном дужином фокуса од 20 мм;ХВП, полуталасна плоча;ТФП, танкослојни поларизатор;ЛПФ, дугопропусни филтер.
У 2010. години, нови биаксијални халкогенидни нелинеарни кристал, БаГа4Се7 (БГСе), је произведен коришћењем Бридгман-Стоцкбаргерове методе.Има широк опсег транспарентности од 0,47 до 18 µм (као што је приказано на слици 1) са нелинеарним коефицијентима д11 = 24,3 пм/В и д13 = 20,4 пм/В.Прозор транспарентности БГСе је знатно шири од ЗГП и ЛГС иако је његова нелинеарност нижа од ЗГП (75 ± 8 пм/В).За разлику од ГаСе, БГСе се такође може резати под жељеним углом подударности фазе и може се премазати против рефлексије.
Експериментална поставка је илустрована на слици 2(а).Покретачки импулси се иницијално генеришу из домаћег Керр-објективног осцилатора са закључавањем мода Цр:ЗнС са поликристалним Цр:ЗнС кристалом (5 × 2 × 9 мм3, трансмисија=15% на 1908 нм) као медијум појачања који пумпа Тм-допирани влакнасти ласер на 1908нм.Осциловање у шупљини стојећег таласа даје импулсе од 45 фс који раде при стопи понављања од 69 МХз са просечном снагом од 1 В на таласној дужини носиоца од 2,4 µм.Снага је појачана на 3,3 В у двостепеном једностепеном поликристалном Цр:ЗнС појачавачу са једним пролазом (5 × 2 × 6 мм3, пренос=20% на 1908нм и 5 × 2 × 9 мм3, пренос = 15% при 1908 нм), а трајање излазног импулса се мери помоћу апарата за оптичку решетку (СХГ-ФРОГ) који је направљен код куће друге хармонијске генерације.
