Sources ultrarapides infrarouges moyennes haute puissance de 2 à 5 μm basées sur une source à double longueur d'onde - Partie 4

deuxThéorie et simulation de l'infrarouge moyen basées sur le cristal PPLN(www.wisoptic.com)génération de fréquence différentielle

L'analyse ci-dessus démontre que les énergies des faisceaux de pompage et de signal influencent significativement la production d'énergie idler pendant le DFG. L'amplitude et la relation entre ces deux énergies déterminent la plage de fonctionnement du DFG, influençant ainsi la variation de l'énergie idler. Cependant, dans les applications pratiques, outre l'optimisation des paramètres énergétiques du faisceau, la puissance peut être optimisée davantage en ajustant le retard. Ce dernier modifie le temps d'interaction entre les faisceaux de pompage et de signal dans le milieu non linéaire, affectant ainsi l'efficacité de la production d'énergie idler. Lorsque le retard est correctement réglé, l'interaction entre les faisceaux de pompage et de signal est plus efficace, augmentant ainsi la production d'énergie idler. Cette approche d'optimisation est efficace dans diverses conditions énergétiques, mais elle est particulièrement prononcée aux énergies élevées. Les résultats de simulation suivants fournissent une analyse détaillée de la variation de l'énergie des impulsions idler avec les impulsions de pompage et de signal après optimisation du retard.

La figure 3 illustre la variation de l'énergie de l'impulsion idler en fonction de l'impulsion de pompe (a) et de l'impulsion de signal (b) après optimisation du délai (résultats de la figure 2). Lorsque les énergies des impulsions de pompe et de signal sont faibles, le délai optimisé a peu d'effet sur l'énergie idler de sortie. Lorsque l'énergie de l'impulsion de signal dépasse 100 nJ (étoiles hexagonales bleu clair et noires sur la figure 3), comparée aux étoiles hexagonales bleu clair et noires sur la figure 2, le délai optimisé empêche efficacement la conversion inverse d'énergie et maximise l'énergie idler de sortie. Lorsque les énergies des impulsions de pompe et de signal sont maximales (3,5 μJ pour l'impulsion de pompe et 500 nJ pour l'impulsion de signal), l'énergie de l'impulsion idler de sortie atteint 873 nJ, un niveau nettement supérieur à l'énergie maximale (683 nJ) de la figure 3 sans optimisation du délai. La figure 3(b) montre également que le délai optimisé stabilise l'énergie de sortie de l'idler dans la zone de saturation, indiquant qu'il peut convertir entièrement l'énergie lumineuse de pompe en énergie idler.

Fig.3. Les courbes de l'énergie lumineuse au repos changent avec l'énergie lumineuse de pompage et l'énergie lumineuse de signal après

délai optimisé en simulation.