ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фемтосекундные импульсы в дальней ИК области из "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов " Для нестационарной спектроскопии многоатомных молекул, разработки методов получения неравновесных внутримолекулярных возбуждений, изучения физики узкозонных полупроводников принципиальное значение имеет создание источников мощных сверхкоротких импульсов дальнего ИК диапазона. [c.276] В последующих теоретических работах [85, 86] был проведен анализ взаимного влияния мощного импульса излучения СОз лазера и порождаемой им волны электронной плотности. Показано, что если интенсивность лазерного импульса достаточно велика, чтобы вызвать изменение концентрации электронов, то результирующее изменение показателя преломления вызовет увеличение текущего значения частоты со временем на фронте импульса и рост поглощения на хвосте. [c.276] Различные физические механизмы, приводящие к росту концентрации зарядов ( разогрев электронов излучением с последующей ионизацией электронным ударом и фотоионизация электронно-возбужденных атомов в поле интенсивного излучения), анализируются в [861. [c.276] Стробирующие импульсы видимого диапазона с длительностью 70 фс генерировались лазером на красителе и усиливались в двухкаскадном усилителе, накачиваемом излучением эксимерного лазера. Время их прихода на ключи регулировалось с помощью линии оптической задержки. Результирующий ИК импульс имел длительность 130 фс, что соответствует четырем оптическим периодам на длине волны излучения А,=9,5 мкм. Его спектр, изображенный на рис. 6.29, простирался от 7,5 до 10,5 мкм. Мощность полученного ИК импульса сравнительно невелика Вт. [c.277] Метод двухкаскадной генерации разностной частоты позволяет достаточно просто и с высокой эффективностью формировать сверхкороткие ИК импульсы. Изменяя интенсивности взаимодействующих в первом каскаде волн и длину нелинейных кристаллов, можно управлять длительностью импульсов. Предельные возможности схемы, с точки зрения достижения минимальной длительности, определяются полосой пропускания параметрического преобразователя. Так при длине кристалла L=22 мм можно преобразовывать импульсы с длительностью, превышающей 4 пс. Уменьшение длины кристалла приводит к уширению полосы преобразования, но снижает его эффективность. [c.278] Рассмотренные лазерные системы работают на фиксированной длине волны излучения СО2 лазера, в то время как для спектроскопических приложений необходимы источники, перестраиваемые по частоте. Здесь хорошо зарекомендовали себя схемы генерации разностной частоты [89]. Мощные пикосекундные импульсы лазера на фосфатном стекле (Я = 1,055 мкм, е — поляризация) и излучение параметрического генератора =0.7—1,4 мкм, о — поляризация) смешиваются в кристалле прустита AggAsSg по неколлинеарной схеме. При повороте кристалла на угол 22° реализуется плавная перестройка в диапазоне длин волн 3,7—10,2 мкм. Генерация разностной частоты позволяет достичь сравнительно высокую энергетическую эффективность — до 30 % от энергии сигнальной волны. Дальнейшее продвижение в ИК диапазон до 20 мкм осуществляется генерацией разностной частоты в кристалле dSe. [c.278] Для создания ПГС в ИК диапазоне весьма перспективно использование кристаллов AgGaSj, обладающих высокой нелинейностью и широким окном прозрачности от 0,6 до 13 мкм. На рис. 6.30а приведена перестроечная кривая этого генератора с накачкой от YAG лазера. Рис. 6.306 иллюстрирует зависимость квантовой эффективности от длины волны излучения [91]. [c.279] В последнее время наметились перспективы компрессии импульсов среднего ИК диапазона. Они связаны с совершенствованием волоконных световодов на основе халькогенидных и флюоридных стекол, которые можно будет использовать для создания частотной модуляции, и прямыми экспериментальными наблюдениями сильной фазовой само-модуляции ИК импульсов в полупроводниках [90], что позволяет реализовать их последующее сжатие в дисперсионных линиях задержки. Дополнительные возможности появляются при использовании эффекта кросс-модуляции. С помощью мощного возбуждающего ИК импульса, частота которого близка к резонансной, в полупроводнике индуцируются быстрые и значительные изменения показателя преломления, приводящие к частотной модуляции длинноволнового импульса. [c.279] Вернуться к основной статье