تعارف
2-20 µm کی رینج میں درمیانی انفراریڈ (MIR) روشنی کیمیائی اور حیاتیاتی شناخت کے لیے مفید ہے کیونکہ اس اسپیکٹرل خطے میں کئی سالماتی خصوصیات کی جذب لائنوں کی موجودگی کی وجہ سے۔وسیع MIR رینج کی بیک وقت کوریج کے ساتھ ایک مربوط، چند سائیکل کا ذریعہ نئی ایپلی کیشنز کو مزید قابل بنا سکتا ہے جیسے mirco-spectroscopy، femtosecond پمپ-probe spectroscopy، اور ہائی-ڈائینامک رینج حساس پیمائشیں اب تک متعدد اسکیمیں موجود ہیں۔
مربوط MIR تابکاری پیدا کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے، جیسا کہ سنکروٹرون بیم لائنز، کوانٹم کاسکیڈ لیزرز، سپر کنٹینیوم سورسز، آپٹیکل پیرامیٹرک آسیلیٹرز (OPO) اور آپٹیکل پیرامیٹرک ایمپلیفائرز (OPA)۔پیچیدگی، بینڈوتھ، طاقت، کارکردگی، اور نبض کے دورانیے کے لحاظ سے ان تمام اسکیموں کی اپنی طاقتیں اور کمزوریاں ہیں۔ان میں سے، انٹرا پلس ڈفرنس فریکوئنسی جنریشن (IDFG) ہائی پاور فیمٹوسیکنڈ 2 µm لیزرز کی ترقی کی بدولت بڑھتی ہوئی توجہ مبذول کر رہی ہے جو چھوٹے بینڈ گیپ نان آکسائیڈ نان لائنر کرسٹل کو مؤثر طریقے سے پمپ کر سکتے ہیں تاکہ ہائی پاور براڈ بینڈ ہم آہنگ MIR لائٹ پیدا کر سکیں۔عام طور پر استعمال ہونے والے OPOs اور OPAs کے مقابلے میں، IDFG نظام کی پیچیدگی میں کمی اور وشوسنییتا کو بڑھانے کی اجازت دیتا ہے، کیونکہ دو الگ الگ شہتیروں یا گہاوں کو زیادہ درستگی پر سیدھ میں کرنے کی ضرورت کو ختم کر دیا جاتا ہے۔اس کے علاوہ، MIR آؤٹ پٹ اندرونی طور پر IDFG کے ساتھ کیرئیر انوولپ فیز (CEP) مستحکم ہے۔
تصویر 1
ٹرانسمیشن سپیکٹرم 1 ملی میٹر موٹی بغیر کوٹیڈBGSe کرسٹلDIEN TECH کے ذریعہ فراہم کردہ۔انسیٹ اس تجربے میں استعمال ہونے والے اصل کرسٹل کو ظاہر کرتا ہے۔
تصویر 2
ایم آئی آر جنریشن کا تجرباتی سیٹ اپBGSe کرسٹل۔OAP، 20 ملی میٹر کی مؤثر فوکس لمبائی کے ساتھ آف ایکسس پیرابولک آئینہ؛HWP، ہاف ویو پلیٹ؛TFP، پتلی فلم پولرائزر؛ایل پی ایف، لانگ پاس فلٹر۔
2010 میں، ایک نیا بائی ایکسیل چالکوجینائیڈ نان لائنر کرسٹل، BaGa4Se7 (BGSe)، برج مین-اسٹاک بارجر طریقہ استعمال کرتے ہوئے گھڑا گیا ہے۔اس کی شفافیت کی حد 0.47 سے 18 µm تک ہے (جیسا کہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے) d11 = 24.3 pm/V اور d13 = 20.4 pm/V کے نان لائنر گتانک کے ساتھ۔BGSe کی شفافیت ونڈو ZGP اور LGS سے نمایاں طور پر وسیع ہے حالانکہ اس کی نان لائنیرٹی ZGP (75 ± 8 pm/V) سے کم ہے۔GaSe کے برعکس، BGSe کو مطلوبہ فیز میچنگ زاویہ پر بھی کاٹا جا سکتا ہے اور اینٹی ریفلیکشن لیپت کیا جا سکتا ہے۔
تجرباتی سیٹ اپ کو تصویر 2(a) میں دکھایا گیا ہے۔ڈرائیونگ دالیں ابتدائی طور پر گھریلو ساختہ کیر لینس موڈ لاکڈ Cr:ZnS آسکیلیٹر سے ایک پولی کرسٹل لائن Cr:ZnS کرسٹل (5 × 2 × 9 mm3، ٹرانسمیشن = 15% 1908nm پر) سے پیدا ہوتی ہیں کیونکہ ایک گین میڈیم کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے۔ 1908nm پر ٹی ایم ڈوپڈ فائبر لیزر۔اسٹینڈنگ ویو کیویٹی میں دولن 45-fs دالیں فراہم کرتی ہے جو 69 میگاہرٹز کی تکرار کی شرح سے 2.4 µm کی کیریئر طول موج پر 1 W کی اوسط طاقت کے ساتھ کام کرتی ہے۔گھر میں بنائے گئے دو مرحلے کے سنگل پاس پولی کرسٹل لائن Cr:ZnS ایمپلیفائر میں پاور کو 3.3 ڈبلیو تک بڑھا دیا جاتا ہے (5 × 2 × 6 mm3، ٹرانسمیشن=20% 1908nm پر اور 5 × 2 × 9 mm3، ٹرانسمیشن=15% 1908nm)، اور آؤٹ پٹ پلس کا دورانیہ گھریلو ساختہ سیکنڈ ہارمونک جنریشن فریکوئنسی سے حل شدہ آپٹیکل گریٹنگ (SHG-FROG) اپریٹس سے ماپا جاتا ہے۔
