Bài thuyết trình Sự phát tần số hiệu hiệu suất cao trong tinh thể BBO bao gồm những nội dung về giới thiệu, sơ đồ thực nghiệm, kết quả - thảo luận, kết luận về sự phát tần số hiệu hiệu suất cao trong tinh thể BBO.
SỰ PHÁT TẦN SỐ HIỆU HIỆU SUẤT CAO TRONG TINH THỂ BBO HV : La Phan Phương Hạ Giới thiệu Sơ đồ thực nghiệm Kết - thảo luận Kết luận Giới thiệu - Laser màu phát ánh sáng xung cường độ cao, dễ điều chỉnh bước sóng ánh sáng phát dùng nhiều nghiên cứu quang học đại - Giới hạn : bước sóng nằm miền tử ngoại gần ( ≥ 320 nm) hồng ngoại gần ( 900 nm) Để laser màu phát bước sóng ngắn : Tín hiệu laser phải có tần số gấp đơi Tần số tín hiệu laser phải tăng lên qua môi trường phi tuyến Giới thiệu Để tạo ánh sáng có bước sóng ngắn ( 0.9 – 1.5 μm ) ứng dụng phát tần số hiệu tinh thể phi tuyến BBO ( β-BaB2O4 ) Tinh thể BBO ( β barium borate ) : độ truyền qua cao, ngưỡng phá hủy cao, tính chất hóa học, tính chất học tốt…, có tính hợp pha vùng bước sóng rộng dùng phát sóng hài bậc hai từ 190 nm tới 1780 nm Tinh thể BBO Sự phát tần số hiệu ( DFG ) - Sóng bơm ( ω3 ) cường độ mạnh tương tác với sóng tín hiệu ( ω1 ) cường độ yếu tạo sóng ω2 = ω3 - ω1 - Đồng thời cường độ sóng ω1 tăng cường góc hợp pha phù hợp Giới thiệu - Để có phát tần số hiệu có điều kiện hợp pha VD : laser màu ( 422,3 nm ) phát bước sóng 700 nm góc hợp pha 27,14o laser màu ( 694,7 nm ) phát bước sóng μm góc hợp pha 20,05o Để tạo ánh sáng có bước sóng ngắn ( 0.9 – 1.5 μm ) DFG laser màu ( hoạt chất 6G : 490 – 625 nm ) laser Nd:YAG ( 1064 μm ) DFG laser màu ( hoạt chất 6G : 490 – 625 nm ) laser Nd:YAG ( 1064 μm ) Laser màu ( hoạt chất 6G : 490 – 625 nm ) Bột Rhodamine 6G dung dịch methanol, phát xạ vàng chiếu laser xanh Molecular formula C28H31N2O3Cl Molar mass 479.02 g/mol Density 1.26 g/cm3 DFG laser màu ( hoạt chất 6G : 490 – 625 nm ) laser Nd:YAG ( 1064 μm ) Laser Nd:YAG ( 1064 μm ) Nd :YAG ( 1% Nd ) - Công thức : Y2.97Nd0.03Al5O12 - Khối lượng Nd : 0.725% - Số nguyên tử Nd đvtt : 1.38×1020 /cm3 - Bước sóng phát : 1064 nm - Chuyển mức lượng : 4F 3/2 → I11/2 Nd : YAG Laser Rod ( yttrium aluminium garnet pha tạp neodymium ) Thực nghiệm cho trình DFG Kích thước chùm laser màu : 2,4 mm Kích thước chùm laser Nd : YAG 2,1 mm Kích thước chùm IR : mm Lăng kính Pellin-Broca Gương lưỡng sắc ( dichronic mirro) Sự hợp pha laser màu laser Nd : YAG Khi qua tinh thể BBO : - ứng với góc hợp pha 22,78o : Laser Nd : YAG gấp đôi - ứng với góc hợp pha 30,30o : phát IR 368,7 nm Để phù hợp với điều kiện hợp pha : Laser màu : phân cực thẳng Laser Nd : YAG phân cực ngang Tinh thể BBO dài 10 mm, cao 6.5mm ( dọc theo trục truyền tia bất thường ) rộng mm ( theo trục thường ) – phủ lớp chống phản xạ MgF2 ( cho phản xạ thấp 615 nm ) cắt theo góc 28.5o Kết - Laser màu ( 42 mJ 564 nm ) - Laser Nd:YAG ( 33 mJ – 1064 μm ) Phát IR ( 4.5 mJ ) hiệu suất lượng tử 23 % Kết luận - DFG tinh thể BBO ( từ laser màu laser Nd : YAG ) cho phát IR lượng cao vùng 0.9 μm - 1.5 μm Hiệu suất lượng tử 23 % - Có thể tăng hiệu suất : Thay đổi kích thước chùm tia Phủ lớp chống phản xạ lên thiết bị quang để tăng phát xạ IR Tách phần phát xạ laser Nd : YAG lên trước dùng để bơm cho laser màu ... sóng ngắn ( 0.9 – 1.5 μm ) ứng dụng phát tần số hiệu tinh thể phi tuyến BBO ( β-BaB2O4 ) Tinh thể BBO ( β barium borate ) : độ truyền qua cao, ngưỡng phá hủy cao, tính chất hóa học, tính chất học... Phát IR ( 4.5 mJ ) hiệu suất lượng tử 23 % Kết luận - DFG tinh thể BBO ( từ laser màu laser Nd : YAG ) cho phát IR lượng cao vùng 0.9 μm - 1.5 μm Hiệu suất lượng tử 23 % - Có thể tăng hiệu. .. vùng bước sóng rộng dùng phát sóng hài bậc hai từ 190 nm tới 1780 nm Tinh thể BBO Sự phát tần số hiệu ( DFG ) - Sóng bơm ( ω3 ) cường độ mạnh tương tác với sóng tín hiệu ( ω1 ) cường độ yếu