Research Article

GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi

Volume: 23 Number: 3 September 1, 2020
EN TR

GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi

Abstract

Bu çalışmada dikey Bridgman-Stockbarger yöntemi kullanılarak saf GaSe, %0,1 Ce ve %0,1 Er katkılandırılmış GaSe kristalleri büyütülmüştür. Açık yarık Z-tarama ve ultrahızlı pompa-gözlem spektroskopi teknikleri kullanılarak büyütülen kristallerin doğrusal olmayan soğurma özellikleri ve ultrahızlı yük transfer dinamikleri araştırılmıştır. Çalışılan tüm kristaller, 1200 nm dalgaboyunda ve 100 fs atma süresinde doğrusal olmayan soğurma davranışları göstermiştir. Doğrusal olmayan soğurma katsayıları %0,1 Ce ve %0,1 Er katkılandırma atomları ile artmaktadır. Bu durum aynı zamanda katkılandırma atomları ile serbest taşıyıcı yoğunluklarının artmasına ve uyarılmış durum soğurmalarının meydana gelmesine neden olmaktadır. Kristallerin ikinci harmonik üretim sinyalleri fiber optik spektrometre yardımı ile ölçülmüştür. Katkılandırılmış GaSe kristallerinin ikinci harmonik üretim sinyalleri saf GaSe kristaline göre spektrumun mavi bölgesine kaymıştır. Ultrahızlı pompa-gözlem deney sonuçlarına göre saf GaSe kristali sürekli uyarılmış durum soğurmaları gösteriyorken, Ce ve Er katkılandırılmış olan kristallerde 2 nanosaniye zaman gecikmesinden sonra iletim bandının hemen altına karşılık gelen dalga boylarında (630 nm-650 nm) doyum sinyalleri gözlenmiştir. Doyum sinyalleri, katkılandırma atomları ile kristal içerisinde oluşan kusur seviyelerinin iletim bandının hemen altına yerleştiğini göstermektedir. Deney sonuçlarına göre, kristallerin doğrusal olmayan soğurma özellikleri, frekans çevrimi ve ultrahızlı yük transfer dinamikleri kristal içerisine yapılan katkılandırma atomları ile kontrol edilebilmektedir. 

Keywords

References

  1. Dmitriev V.G., G. G. G., Nikogosyan D.N. "Handbook for Nonlinear Optical Crystals",Third edition ed., Springer, Berlin, 1999.
  2. Vodopyanov K. L., Mirov S. B., Voevoolin V. G. and Schunemann P. G., "Two-photon absorption in GaSe and CdGeAs2", Opt Commun, 155: 47-50, (1998)
  3. Guo J., Li D. J., Xie J. J., Zhang L. M., Feng Z. S., Andreev Y. M., Kokh K. A., Lanskii G. V., Potekaev A. I., Shaiduko A. V. and Svetlichnyi V. A., "Limiting pump intensity for sulfur-doped gallium selenide crystals", Laser Phys Lett, 11:1-6, (2014)
  4. Guo J., Xie J. J., Li D. A. J., Yang G. L., Chen F., Wang C. R., Zhang L. M., Andreev Y. M., Kokh K. A., Lanskii G. V. and Svetlichnyi V. A., "Doped GaSe crystals for laser frequency conversion", Light-Sci Appl, 4: 1-12, (2015)
  5. Chen C. W., Tang T. T., Lin S. H., Huang J. Y., Chang C. S., Chung P. K., Yen S. T. and Pan C. L., "Optical properties and potential applications of epsilon-GaSe at terahertz frequencies", J Opt Soc Am B, 26: 58-65, (2009)
  6. Nazarov M. M., Shkurinov A. P., Angeluts A. A. and Sapozhnikov D. A., "On the Choice of Nonlinear Optical and Semiconductor Converters of Femtosecond Laser Pulses into Terahertz Range", Radiophys Quant El, 52: 536-545, (2009)
  7. Segura A., Bouvier J., Andres M. V., Manjon F. J. and Munoz V., "Strong optical nonlinearities in gallium and indium selenides related to inter-valence-band transitions induced by light pulses", Phys Rev B, 56: 4075-4084, (1997)
  8. Allakhverdiev K. R., Yetis M. O., Ozbek S., Baykara T. K. and Salaev E. Y., "Effective nonlinear GaSe crystal. Optical properties and applications", Laser Phys, 19: 1092-1104, (2009)

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

September 1, 2020

Submission Date

December 24, 2019

Acceptance Date

March 13, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 23 Number: 3

APA
Karatay, A. (2020). GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi. Politeknik Dergisi, 23(3), 841-848. https://doi.org/10.2339/politeknik.664348
AMA
1.Karatay A. GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi. Politeknik Dergisi. 2020;23(3):841-848. doi:10.2339/politeknik.664348
Chicago
Karatay, Ahmet. 2020. “GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler Ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi”. Politeknik Dergisi 23 (3): 841-48. https://doi.org/10.2339/politeknik.664348.
EndNote
Karatay A (September 1, 2020) GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi. Politeknik Dergisi 23 3 841–848.
IEEE
[1]A. Karatay, “GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi”, Politeknik Dergisi, vol. 23, no. 3, pp. 841–848, Sept. 2020, doi: 10.2339/politeknik.664348.
ISNAD
Karatay, Ahmet. “GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler Ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi”. Politeknik Dergisi 23/3 (September 1, 2020): 841-848. https://doi.org/10.2339/politeknik.664348.
JAMA
1.Karatay A. GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi. Politeknik Dergisi. 2020;23:841–848.
MLA
Karatay, Ahmet. “GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler Ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi”. Politeknik Dergisi, vol. 23, no. 3, Sept. 2020, pp. 841-8, doi:10.2339/politeknik.664348.
Vancouver
1.Ahmet Karatay. GaSe Kristali İçerisindeki Katkılandırma Atomlarının Doğrusal Olmayan Soğurma, Ultrahızlı Dinamikler ve İkinci Harmonik Üretimi Davranışlarına Etkisi. Politeknik Dergisi. 2020 Sep. 1;23(3):841-8. doi:10.2339/politeknik.664348

Cited By