Artikel ini menyajikan generasi eksperimen pertama dari dark-pulses dalam laser serat Erbium-doped yang memanfaatkan Tantalum Aluminium Carbide (Ta2AlC) sebagai penyerap jenuh (SA). Studi ini menyoroti peningkatan nonlinearitas yang signifikan dalam pengaturan laser, dengan emisi dark-pulses atau pulsa gelap yang diamati pada ambang batas pompa sebesar 97,6 mW dalam rongga 151,9 m. Spectrum keluaran menunjukkan dua puncak pada 1559,6 nm dan 1561,0 nm, yang terkait dengan frinji rongga, sementara pembentukan pulsa gelap dihasilkan dari kopling lintas fase antara puncak. Pada penelitian ini, frekuensi yang diberikan adalah 1,25 MHz, dengan lebar pulsa laer 250 ns dan energy pulsa maksimum 4,76 nJ pada daya pompa 175,9 mW, yang menunjukkan stabilitas yang menjanjikan dengan rasio sinyal sebesar 64 dB.
Pada penelitian ini, keunggulan laser serat dibahas khususnya dalam operasi berdenyut, yang sangat penting untuk aplikasi optic nonlinear, penginderaan optic, ilmu kedokteran, dan pemrosesan material. Pendahuluan ini membedakan antara teknik Q-switching dan mode-locking, dengan menekankan tingkat pengulangan yang lebih tinggi dan struktur yang lebih sederhana. Pada artikel ini juga membahas minat yang semakin meningkat pada material 2 dimensia (2D) dan material fase MAX sebagai penyerap jenuh yang efektif untuk menghasilkan pulsa gelap, dengan mencatat manfaatnya dibandingkan pulsa terang tradisional dalam hal pengurangan bising dan kecepatan perambatan yang menguntungkan untuk pemrosesan sinyal dan telekomunikasi.
Metode dan Hasil
听Pada peneliti mengembangkan film Ta2AlC dengan menanamkan partikel Ta2AlC ke dalam matriks polivinil alcohol (PVA). Proses fabrikasi melibatkan persiapan larutan PVA, mendispersikan bubuk Ta2AlC secara merata, dan kemudian mengeringkan campuran tersebut untuk membuat lapisan film padat. Scanning electron microscope (SEM) mengonfirmasi distribusi partikel yang seragam dan memverifikasi keberadaan karbon, oksigen, aluminium, dan tantalum yang konsisten dengan komposisi unsur Ta2AlC yang diharapkan. Karakterisasi optic menungkapkan serapan linear sebesar 3,2 dB pada 1560 nm dan profil serapan nonlinear dengan kedalaman modulasi sebesar 6,9%, serapan tak jenuh sebesar 12,9%, dan intensitas saturasi sebesar 100 mW/cm2.
听EDFL terdiri dari EDF 0,6 m, serat WDM 0,5 m, dan serat mode tunggal (SMF) 151,9 m, dengan total panjang rongga sekitar 153 m. Pengaturan tersebut mencakup isolator yang tidak sensitive terhadap polarisasi untuk memastikan aliran cahaya searah dan coupler keluaran 80:20 yang mengarahkan 80% kembali ke rongga untuk umpan balik dan mengekstraksi 20% untuk analisis.
Mode terkunci dimulai saat daya pompa melebihi 97,6 mW, dengan menghasilkan pulsa mode terkunci yang dimulai sendiri dengan daya keluaran rata-rata 3,39 mW. Mengganti film Ta2AlC dengan PVA murni dalam memungkinakn penguncian mode yang stabil hingga daya pompa 175,9 mW memberikan temuan meliputi penurunan intensitas pada latar belakang continues wave (CW) dengan menunjukkan pembankitan pulsa gelap. Selain itu pulsa gelap tunggal memiliki lebar 250 ns, dan interval pulsa yang tetap konstan pada 521 ns, yang sesuai dengan laju pengulangan 1,25 MHz. Spektrum keluaran juga menampilkan dua puncak pada 1559,6 nm dan 1561,0 nm, yang dikaitkan dengan frinji rongga yang disebabkan oleh asimetri polarisasi residual.
Penulis : Prof. Dr. Retna Apsari, M.Si
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Ruven Rhaj Naidu, Aeriyn D. Ahmad, Masruroh, Muhammad Imran M.A. Khudus, Kaharuddin Dimyati, Retna Apsari, Sulaiman Wadi Harun
