Mode-locked Erbium-doped fiber lasers (EDFLs) baru-baru ini mendapat minat yang luar biasa karena kemampuannya untuk mengirimkan pulsa pendek cahaya koheren yang intens, yang berguna untuk banyak bidang aplikasi termasuk pemotongan dan pengeboran material, metrologi, komunikasi optik, dan biokimia. Mereka dikembangkan berdasarkan teknologi serat optik dan dengan demikian menawarkan keuntungan dari perangkat yang kompak dan bebas penyelarasan. Rongga EDFL menghasilkan banyak mode resonansi, yang mengganggu untuk menghasilkan kereta pulsa mode‐locked melalui pendekatan aktif atau pasif. Teknik aktif membutuhkan modulator yang kompleks dan besar untuk ditempatkan di rongga laser. Teknik pasif berbasis saturable absorber (SA) lebih menarik dalam hal kesederhanaan, fleksibilitas implementasi, dan kekompakan. SA mengeksploitasi sifat penyerapan optik linier dan nonlinier material yang melekat untuk memastikan fase penguncian mode rongga longitudinal. Mereka sering dibuat dari senyawa gugus karbon dan boron dalam bentuk film tipis polimer dengan menggunakan metode fabrikasi sederhana.
Hasilnya menunjukkan pengaturan EDFL yang terdiri dari bagian 2.4 m dari serat yang didoping Erbium / Erbium‐doped fiber (EDF) untuk memberikan penguatan aktif dan Ti3SiC2 SA untuk memberikan penyerapan yang dapat dijenuhkan dan dengan demikian memungkinkan penguncian fase mode rongga longitudinal. EDF memiliki dispersi kecepatan kelompok (GVD) 27.6 ps2/km pada 1550 nm dan penyerapan ion Erbium 23.9 dB/m pada panjang gelombang pompa. Film tipis Ti3SiC2 ditempatkan di antara dua ferrules serat di rongga laser. Ini memiliki ketebalan ∼50 μm (pengukuran dilakukan dengan pengukur sekrup mikrometer Mitutoyo). Rongga EDFL sepanjang 106 m terdiri dari SMF standar sepanjang 103.6 dengan −21.7 ps2 /km GVD, dan dengan demikian total dispersi rongga diperkirakan sekitar −2.94 ps2. Isolator yang tidak sensitif terhadap polarisasi digunakan untuk memastikan propagasi sinar laser searah dalam rongga. Coupler keluaran memungkinkan 20% laser dikeluarkan dari rongga sebagai laser keluaran sambil menyimpan 80% foton di osilator. Perlu dicatat bahwa kerugian yang bergantung pada polarisasi dapat diabaikan dalam rongga laser dan dengan demikian mekanisme evolusi polarisasi nonlinier tidak dapat dipertimbangkan untuk penguncian mode. Kinerja laser keluaran diperiksa menggunakan osiloskop digital (GWINSTEK: GDS‐3352), OSA (Yokogawa AQ6370B), penganalisis spektrum RF (Anritsu: MS2683A), dan autokorelator. Perlu juga dicatat bahwa menyesuaikan keadaan polarisasi rongga hampir tidak mengubah spektrum optik dan karakteristik rangkaian pulsa. Diamati bahwa kinerja penguncian mode menurun dengan menyertakan pengontrol polarisasi / polarization controller (PC) di resonator karena meningkatnya kerugian penyisipan.
Hasilnya menggambarkan spektrum output tipikal dari laser, yang memiliki puncak pada 1559 nm dengan bandwidth spektral 3 dB sebesar 1.0 nm. Jejak osiloskop tipikal pada 181.1 mW. Ini menunjukkan rangkaian pulsa yang stabil dengan waktu pengulangan 531 ns, yang setara dengan frekuensi pengulangan 1.88 MHz. Frekuensi rongga dasar 1.88 MHz sesuai dengan total panjang rongga 106 m. Jejak autokorelasi bersama dengan kecocokan sech2 dan ini menunjukkan lebar pulsa 3.03 ps. Berdasarkan lebar pulsa diperoleh time-bandwidth product (TBP) sebesar 0.374. Ini adalah 1.18 kali lebih besar daripada pulsa terbatas-transformasi, yang menunjukkan bahwa pulsa sedikit berkicau. Spektrum RF terukur dengan bandwidth resolusi 1 MHz. Ini menunjukkan frekuensi pengulangan dasar 1.88 MHz, yang sangat cocok dengan pengukuran osiloskop. Ini memvalidasi bahwa satu pulsa dibuat per perjalanan pulang pergi. Rasio signal-to-noise (SNR) terbukti lebih dari 74 dB. Ini menunjukkan operasi penguncian mode yang stabil dengan fluktuasi amplitudo rendah.
Pengusul: Prof. Dr. Moh. Yasin, M.Si.
Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mop.33721
