Wetenschap
Teamrapporten over ultrasnelle laserstatus-actieve controle op basis van anisotroop quasi-1D-materiaal
Afstembare ultrasnelle lasers met instelbare parameters, zoals golflengte, intensiteit, pulsbreedte en lasertoestanden zijn wenselijk als intelligente lichtbronnen van de volgende generatie. Vanwege de complexe niet-lineaire effecten binnen het ultrasnelle systeem is het een uitdaging voor laserstatus actieve controle (LSAC) in ultrasnelle fiberlasers, vooral voor passieve modusvergrendeling, op een gemakkelijke en controleerbare manier.
Anisotrope laag-dimensionale materialen met verminderde symmetrie in het vlak vertonen polarisatie-afhankelijke eigenschappen, waardoor extra vrijheidsgraden worden geboden in compacte afstembare fotonische apparaten.
In een nieuw artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications , een team van wetenschappers onder leiding van professor Pu Zhou van het College of Advanced Interdisciplinaire Studies, National University of Defense Technology, China, professor Kai Zhang van het Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, China, en co -workers heeft de LSAC tussen conventionele soliton (CS) en noise-like pulse (NLP) bereikt door polarisatiecontrole op basis van een quasi-eendimensionale gelaagde materiaalwisselaar.
De polarisatiegevoelige niet-lineaire optische respons vergemakkelijkt de Ta2 PdS6 -gebaseerde mode-lock-laser om twee lasertoestanden te behouden, namelijk CS en NLP. De laserstatus was schakelbaar in de laser met enkele vezel met een mechanisme dat werd onthuld door numerieke simulatie. Digitale codering werd op dit platform verder gedemonstreerd door de laser als codeerbare lichtbron te gebruiken.
-
a, de faseruiskarakteristieken van de CS-toestandslaser. b, De faseruiskarakteristieken van de NLP-toestandslaser. De pulsruisprestaties van de twee verschillende toestanden laten zien dat de faseruis (timingjitter) van de CS-toestand beter is dan die van NLP. c, DFT-opname van single-shot spectra over 25 opeenvolgende retourvluchten. d, De zes typische frames van NLP-spectra gebaseerd op de dispersieve Fourier-transformatietechniek. De flankering van de NLP-spectra gemeten met de dispersieve Fourier-transformatietechniek varieert van opname tot opname, maar de bandbreedte blijft in wezen onveranderd in vergelijking met die van de spectrometer. Zes typische frame-voor-frame spectrale sporen illustreren de evolutie van het NLP-spectrum visueeler. De sterkste pieken van het spectrum wisselen elkaar af op de centrale golflengte, en de evolutie van de zijbanden is nogal chaotisch. Het fenomeen kan worden toegeschreven aan de eigenschappen van NLP, dat wil zeggen een cluster van pulsen bestaande uit een reeks subpulsen met willekeurig verdeelde amplitudes en duur. Credits:Zixin Yang, Qiang Yu, Jian Wu, Haiqin Deng, Yan Zhang, Wenchao Wang, Tianhao Xian, Luyi Huang, Junrong Zhang, Shuai Yuan, Jinyong Leng, Li Zhan, Zongfu Jiang, Junyong Wang, Kai Zhang en Pu Zhou -
In het pompvermogensbereik van 450 mw ~ 830 mw kan schakelen tussen twee verschillende lasertoestanden, CS en NLP, worden bereikt bij een constant pompvermogen door eenvoudigweg de kantelhoek van de polarisatiecontroller aan te passen. Het uitgangsspectrum van een op Ta2PdS6 gebaseerde ultrasnelle fiberlaser voor een continue conversiebewerking over een periode van 3,5 uur. De spectra van de twee lasertoestanden voor en na de conversie zijn onveranderd, wat de stabiliteit aantoont van de toestandswisseling van de ultrasnelle fiberlaser op basis van Ta2 PdS6 . Credits:Zixin Yang, Qiang Yu, Jian Wu, Haiqin Deng, Yan Zhang, Wenchao Wang, Tianhao Xian, Luyi Huang, Junrong Zhang, Shuai Yuan, Jinyong Leng, Li Zhan, Zongfu Jiang, Junyong Wang, Kai Zhang en Pu Zhou
Polarisatiecontrole is een praktische benadering voor het aanpassen van de intracavity-parameters en het controleren van de operationele lasertoestanden.
De wetenschappers vatten de belangrijkste bevindingen van de afstembare ultrasnelle laser samen en zeggen:"(1) het anisotrope quasi-eendimensionale gelaagde materiaal Ta2 PdS6 werd gebruikt als een verzadigbare absorber om de niet-lineaire parameters effectief te moduleren in een ultrasnel systeem door polarisatie-afhankelijke absorptie; (2) de polarisatiegevoelige niet-lineaire optische respons vergemakkelijkt de Ta2 PdS6 -gebaseerde mode-lock-laser om twee verschillende soorten lasertoestanden te behouden, namelijk CS en NLP; (3) de lasertoestand was schakelbaar in de laser met enkele vezel met een mechanisme dat werd onthuld door numerieke simulatie; en (4) digitale codering werd verder gedemonstreerd op dit platform door de laser te gebruiken als een codeerbare lichtbron."
"Het gecontroleerde en stabiele schakelen van verschillende gepulseerde lasermodi in een enkel ultrasnel fiberlasersysteem vertegenwoordigt aanzienlijke vooruitgang in compacte ultrasnelle fotonica, die perspectieven biedt voor toepassingen zoals communicatiecodering en optisch schakelen."