Laser serat Q-switched telah terbukti sangat diperlukan dalam banyak aplikasi, termasuk komunikasi, material pemrosesan, perangkat medis, penginderaan, dan bidang lainnya. Hal ini terutama disebabkan oleh kesederhanaan, kekompakan, fleksibilitas, dan biaya produksi yang rendah. Q-switching dapat dilaksanakan secara aktif maupun pasif. Aktif teknik membutuhkan modulator eksternal berdasarkan efek elektro-optik atau akustik-optik untuk memodulasi kerugian intrakavitas. Namun, modulasi eksternal cenderung menghasilkan energi pulsa yang lebih kecil dibandingkan dengan energi pulsa yang dihasilkan oleh teknik pasif. Kelemahan ini dapat diatasi dengan memanfaatkan passive saturable absorber (SA) untuk menggantikan modulator eksternal. Selain itu, SA lebih sederhana, lebih ringkas, dan jauh lebih murah dibandingkan dengan modulator eksternal.
Elemen oksida lantanida adalah salah satu yang disukai kelompok untuk SA terutama untuk Panjang gelombang operasional dalam rezim 1,55 μm. Mereka juga telah digunakan dalam banyak aplikasi lain termasuk penguat, kaca optik listrik dan bahan termoelektrik. Lutetium oksida (Lu2O3) adalah salah satunya unsurnya berupa senyawa berwarna putih yaitu biasanya digunakan untuk aplikasi kaca optik dan baru seperti memulai elemen atau bahan dalam produksi prosedur kristal laser. Lu2O3 telah diverifikasi untuk memiliki penyerapan optik yang cukup di wilayah 1,55 μm dengan percobaan, sehingga kandidat yang cocok untuk potensi SA aplikasi untuk Q-switching di rongga EDFL.
Dalam paper ini, Lu2O3 ditanamkan ke dalam polivinil alkohol (PVA) untuk membentuk film komposit setipis 40 μm dengan kasar. Sepotong kecil film tipis Lu2O3 diintegrasikan ke dalam rongga EDFL dengan memasukkannya di antaranya dua ferrules serat. Sehubungan dengan hal tsb, laser Q-switched yang stabil berjalan pada 1 565 nm dengan tingkat pengulangan maksimum 75,26 kHz dan lebar pulsa tersempit 4,91 μs.
Laser Q-switched yang stabil mulai terbentuk ambang daya pompa sebesar 18,1 mW dengan frekuensi awal dari 21,95 kHz. Stabilitas laser serat yang diusulkan ini tetap tidak berubah sampai daya ditingkatkan menjadi titik maksimum sebesar 145,8 mW dengan frekuensi sebesar 75,26 kHz. Melebihi batas ini, laser berdenyut mulai mendestabilisasi dan berpindah menjadi gelombang kontinu (CW) operasi. Hasil menunjukkan spektrum optik dari laser yang diusulkan, yang menggambarkan laser panjang gelombang tunggal berpusat pada 1.565 nm dengan intensitas daya puncak −38,23 dBm.
Perlu juga dicatat bahwa pulsa penguncian ragam (mode) tidak dapat direalisasikan dengan menggunakan rongga saat ini. Namun, ketika SMF sepanjang 200 m ditambahkan di rongga EDFL, kereta pulsa mode-terkunci berhasil direalisasikan. Jejak osiloskop tipikal dari pulsa ragam-terkunci pada daya pompa 212,39 mW. Ini beroperasi pada 968,5 kHz dengan durasi pulsa 510 ns. Hasil menunjukkan perbandingan EDFL Q-switched yang diusulkan dan karya sebelumnya menggunakan bahan lain. Laser Q-switched kami telah menunjukkan kinerja yang sebanding dibandingkan dengan SA lainnya. Juga, laser yang diusulkan memperoleh tingkat pengulangan tertinggi.
Pengusul: Prof. Dr. Moh. Yasin, M.Si.
Link: https://link.springer.com/article/10.1007/s11801-023-2154-6
