Cross-polarized wave generation
ક્રોસ-પોલરાઇઝ્ડ વેવ (XPW) જનરેશન એ બિનરેખીય ઓપ્ટિકલ પ્રક્રિયા છે જેને આવર્તન અધોગતિ (ચાર-તરંગ મિશ્રણ) પ્રક્રિયાઓના જૂથમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. તે માત્ર ત્રીજા ક્રમની બિનરેખીયતાના અનિસોટ્રોપી સાથે માધ્યમોમાં જ થઈ શકે છે. બિનરેખીય સ્ફટિકના આઉટપુટ પર આવી બિનરેખીય ઓપ્ટિકલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, તે સમાન આવર્તન પર એક નવું રેખીય ધ્રુવીકૃત તરંગ ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ ધ્રુવીકરણ સાથે ઇનપુટ તરંગના ધ્રુવીકરણને લંબરૂપ રીતે લક્ષી હોય છે. XPW પેઢી માટે સરળીકૃત ઓપ્ટિકલ યોજના આકૃતિ પર દર્શાવવામાં આવી છે. 1. તેમાં બિનરેખીય સ્ફટિક પ્લેટ (જાડી 1-2 મીમી) હોય છે, જે બે ક્રોસ પોલરાઇઝર્સ વચ્ચે સેન્ડવિચ કરેલી હોય છે. ઉત્પન્ન થયેલ XPW ની તીવ્રતા ઇનપુટ તરંગની તીવ્રતાના સંદર્ભમાં ઘન અવલંબન ધરાવે છે. હકીકતમાં આ મુખ્ય કારણ છે કે ફેમ્ટોસેકન્ડ કઠોળના અસ્થાયી અને અવકાશી રૂપરેખાઓના વિરોધાભાસમાં સુધારો કરવા માટે આ અસર એટલી સફળ છે. ક્યુબિક સ્ફટિકો બિનરેખીય માધ્યમ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા હોવાથી તેઓ રેખીય ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં આઇસોટ્રોપિક છે (ત્યાં કોઈ બાયરેફ્રિન્જન્સ નથી) અને તેના કારણે બંને તરંગો XPW અને મૂળભૂત તરંગ (FW) નો તબક્કો અને જૂથ વેગ સમાન છેઃ VXPW = VFW અને Vgr, XPW = Vgr, FW. તેનું પરિણામ સ્ફટિક સાથે ફેલાતા બે તરંગો માટે આદર્શ તબક્કો અને જૂથ વેગ મેળ ખાય છે. આ ગુણધર્મ પલ્સના આકાર અને વર્ણપટની ઓછામાં ઓછી વિકૃતિઓ સાથે XPW ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની ખૂબ સારી કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રક્રિયાનું વર્ણન બિનરેખીય માધ્યમોમાં બે લંબ ધ્રુવીકૃત તરંગોની ઘન બિનરેખીયતા સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કેસને ધ્યાનમાં લો. મૂળભૂત તરંગ A ના સ્વ તબક્કાના મોડ્યુલેશનનું વર્ણન કરતા સમીકરણો અને નવા તરંગની ઉત્પત્તિને ઊભી રીતે ધ્રુવીકૃત તરંગ B એવી સ્થિતિમાં કે |B | <|A | (એટલે કે. જ્યારે મૂળભૂત તરંગના અવક્ષયની અવગણના કરવામાં આવે છે, ત્યારે તરંગ બીનું સ્વ અને ક્રોસ ફેઝ મોડ્યુલેશન) નીચેના સ્વરૂપમાં લખી શકાય છેઃ,, જ્યાં અને તે ગુણાંક છે જે (i) સ્ફટિક અક્ષોના સંદર્ભમાં નમૂનાની દિશા પર આધાર રાખે છે (બે લોકપ્રિય દિશાઓ માટે અભિવ્યક્તિઓ માટે જુઓઃ ઝેડ-કટ અને હોલોગ્રાફિક કટ માટે); (ii) ઘટક અને (iii) ટેન્સરની અનિસોટ્રોપી. પ્રારંભિક શરતો A (0) = A0 અને B (0) = 0 સાથે આ સરળીકૃત પ્રણાલીનો ઉકેલ છેઃ, જ્યાં L એ બિનરેખીય માધ્યમોની લંબાઈ છે. સી. ડબલ્યુ. પંપના કિસ્સામાં, બિનરેખીય માધ્યમોના આઉટપુટ પર XPW તીવ્રતા Iout અને ઇનપુટ તરંગ Iin ની તીવ્રતાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કાર્યક્ષમતાને ઇનપુટ તીવ્રતા × લંબાઈ ઉત્પાદનના sin2 કાર્ય દ્વારા વર્ણવી શકાય છેઃ (1). જો સેલ્ફ ફેઝ મોડ્યુલેશન પ્રમાણમાં નાનું હોય તોઃ (2). છેલ્લી અભિવ્યક્તિ (2) સૂચવે છે કે જ્યારે મૂળભૂત તરંગનું બિનરેખીય તબક્કો સ્થળાંતર પ્રમાણમાં નાનું હોય ત્યારે કાર્યક્ષમતા ઇનપુટ તીવ્રતાના વર્ગ તરીકે વધે છે. 3 થી ઉપર બિનરેખીય તબક્કાની પાળીનો વધારો XPW સંકેતની સુસંગત વૃદ્ધિને અટકાવે છે અને સિદ્ધાંતમાં ઇનપુટ તીવ્રતાના કાર્ય તરીકે કાર્યક્ષમતાની સમયાંતરે નિર્ભરતા તરફ દોરી જાય છે. બે સ્ફટિક યોજનાનો ઉપયોગ આ સમસ્યાને દૂર કરવાની મંજૂરી આપે છે. અસ્થાયી અને અવકાશી આકારોનો હિસાબ કરવાથી અભિવ્યક્તિ (1) કાર્યક્ષમતા દ્વારા આગાહીમાં ઘટાડો થાય છે. આ આકૃતિ પર દર્શાવવામાં આવ્યું છે. 2 જ્યાં XPWના ઉત્પાદનની અસર સાથે સંકળાયેલી તમામ પ્રક્રિયાઓનો ચોક્કસ ઉકેલ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. સિંગલ ક્રિસ્ટલ સ્કીમ સાથે મેળવવામાં આવેલી મહત્તમ એક્સ. પી. ડબલ્યુ. કાર્યક્ષમતા અવકાશમાં અને સમયસર ગૌસીયન માટે 12 ટકા સુધી પહોંચે છે, જ્યારે ટોપ-હેટ અવકાશી રૂપરેખા અને ગૌસીયન માટે સમયની મહત્તમ પ્રાપ્ત કાર્યક્ષમતા 29 ટકા છે. આ વર્તન પ્રક્રિયાની બિનરેખીયતાનું સીધું પરિણામ છે. બી. એ. એફ. 2 સ્ફટિકમાં એક્સ. પી. ડબલ્યુ. ની ઉત્પત્તિ માટેના લાક્ષણિક પ્રાયોગિક પરિણામો આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. 3. તે જોવામાં આવે છે કે સિંગલ ક્રિસ્ટલ યોજનામાં XPW પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતા 10 ટકાની નજીક સંતૃપ્ત થાય છે, જ્યારે બે ક્રિસ્ટલ યોજના સાથે XPW પેઢી માટે 20-30% કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. એક્સ. પી. ડબલ્યુ. પેઢીની અસર ફેમ્ટોસેકન્ડ કઠોળના [4] કામચલાઉ વિરોધાભાસને વધારવા અને તેમની દેખરેખ અને નિયંત્રણ માટે ઉપયોગ શોધી રહી છે. ફેમ્ટોસેકન્ડ કઠોળની સફાઈ માટે એક્સ. પી. ડબલ્યુ. પેઢીના અભિગમનો ઉપયોગ એક્સ્ટ્રીમ લાઇટ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર યુરોપિયન પ્રોજેક્ટમાં કરવામાં આવશે. સંદર્ભો ક્રોસ પોલરાઇઝ્ડ તરંગ પેઢી