Fuentes ultrarrápidas de infrarrojo medio de alta potencia de 2 a 5 μm basadas en una fuente de longitud de onda dual - Parte 4

dosTeoría y simulación del infrarrojo medio basada en el cristal PPLN(www.wisoptic.com)generación de frecuencia diferencial

El análisis anterior demuestra que las energías de los haces de bombeo y señal influyen significativamente en la generación de energía del motor inactivo durante la DFG. La magnitud y la relación entre estas dos energías determinan el rango operativo de la DFG, lo que influye en la variación de la energía del motor inactivo. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, además de optimizar los parámetros de energía del haz, la potencia se puede optimizar aún más ajustando el retardo. Ajustar el retardo altera el tiempo de interacción entre los haces de bombeo y señal en el medio no lineal, lo que afecta la eficiencia de la generación del motor inactivo. Cuando el retardo se configura correctamente, la interacción entre los haces de bombeo y señal es más efectiva, lo que aumenta la producción de energía del motor inactivo. Este enfoque de optimización es eficaz en diversas condiciones de energía, pero es especialmente pronunciado a altas energías. Los siguientes resultados de simulación proporcionarán un análisis detallado de cómo varía la energía del pulso del motor inactivo con los pulsos de bombeo y señal después de la optimización del retardo.

La Figura 3 muestra la variación de la energía del pulso inactivo con el pulso de bombeo (a) y el pulso de señal (b) después de la optimización del retardo (resultados de la Figura 2). Cuando las energías del pulso de bombeo y de señal son bajas, el retardo optimizado tiene poco efecto en la energía inactiva de salida. Cuando la energía del pulso de señal aumenta por encima de 100 nJ (estrellas hexagonales azul claro y negro en la Figura 3), en comparación con las estrellas hexagonales azul claro y negro en la Figura 2, el retardo optimizado previene eficazmente la conversión de energía inversa y maximiza la energía inactiva de salida. Cuando las energías del pulso de bombeo y de señal están en su máximo (3,5 μJ para el pulso de bombeo y 500 nJ para el pulso de señal), la energía del pulso inactivo de salida alcanza 873 nJ, significativamente más alta que la energía máxima (683 nJ) en la Figura 3 sin optimización del retardo. La Figura 3(b) también muestra que el retardo optimizado estabiliza la energía de salida inactiva en la región de saturación, lo que indica que el retardo optimizado puede convertir completamente la energía de luz de bombeo en la inactiva.

Fig.3. Las curvas de energía de la luz inactiva cambian con la energía de la luz de la bomba y la luz de señal después

retraso optimizado en la simulación.