Introduktion
Mellaninfrarött (MIR) ljus i intervallet 2-20 µm är användbart för kemisk och biologisk identifiering på grund av närvaron av många molekylära karakteristiska absorptionslinjer i denna spektrala region.En sammanhängande källa med få cykler med en samtidig täckning av det breda MIR-området kan ytterligare möjliggöra nya tillämpningar som mirkospektroskopi, femtosekundspumpsondspektroskopi och känsliga mätningar med högt dynamiskt omfång. Hittills har många scheman har
utvecklats för att generera koherent MIR-strålning, såsom synkrotronstrålelinjer, kvantkaskadlasrar, superkontinuumkällor, optiska parametriska oscillatorer (OPO) och optiska parametriska förstärkare (OPA).Dessa system har alla sina egna styrkor och svagheter när det gäller komplexitet, bandbredd, effekt, effektivitet och pulslängder.Bland dem väcker intrapulsdifferensfrekvensgenerering (IDFG) växande uppmärksamhet tack vare utvecklingen av högeffekts femtosekund 2 µm lasrar som effektivt kan pumpa icke-oxiderande icke-linjära kristaller med små bandgap för att generera högeffekts bredbandskoherent MIR-ljus.Jämfört med de normalt använda OPO:erna och OPA:erna tillåter IDFG en minskning av systemets komplexitet och förbättring av tillförlitligheten, eftersom behovet av att rikta in två separata strålar eller kaviteter med hög precision tas bort.Dessutom är MIR-utgången intrinsically carrier-envelope-phase (CEP) stabil med IDFG.
Figur 1
Transmissionsspektrum för den 1 mm tjocka obelagdaBGSe kristalltillhandahålls av DIEN TECH.Insättningen visar den faktiska kristallen som användes i detta experiment.
Fig 2
Experimentell uppställning av MIR-generationen med enBGSe kristall.OAP, off-axis parabolisk spegel med en effektiv fokuslängd på 20 mm;HWP, halvvågsplatta;TFP, tunnfilmspolarisator;LPF, långpassfilter.