Perangkat penyerap jenuh telah menjadi minat para peneliti karena memiliki berbagai keuntungan. Penggunaan serat optik yang didoping dengan ytterbium juga mendapatkan minat di bidang aplikasi komunikasi dan penginderaan. Baru-baru ini, bahan organic telah diperkenalkan sebagai kandidat SA baru untuk pembangkitan rangkaian pulsa optik pendek dengan waktu pemulihan yang cepat, ambang kerusakan optik yang tinggi, nonlinier optik yang besar, dan keamanan lingkungan. Bahan organic ini adalah perovskite organic-anorganik hibrida. Di sisi lain, semikonduktor organik, phthalosianin telah diselidiki juga secara ekstensif. Di antara bahan ini, seng phthalocyanine (ZnPc) adalah semikonduktor organic yang menjanjikan untuk aplikasi optik.
Pelarut jenuh berbasis ZnPc digunakan untuk menghasilkan pulsa terkunci mode YDFL yang beroperasi pada panjang gelombang sekitar 1 碌m. Film tipis pelarut jenuh dibentuk dengan mengintgrasikan material ZnPc ke dalam film PVA dengan menggunakan metode pengecoran. Dengan menyelipkan film ke rongga YDFL, pulsa optik mode terkunci stabil akan diperoleh.
Penguatan mode terkunci ini dapat dicapai dengan lebar pulsa picosecond dan tingkat pengulangan 3,3 MHz, dimana pusat spectrum panjang gelombang berada pada 1034,5 nm. Partikel yang tidak larut dalam polimer menyebar di atas film tipis secara seragam karena pengelupasan fase cair, dan konsentrasi tinggi partikel ZnPc yang tidak larut ini membuat absorbansi lebih tinggi di daerah dekat inframerah.
Metode dan Hasil
Bahan organik ZnPc dan bubuk PVA dilarutkan menjadi satu, kemudian diuji dengan spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR) untuk mengidentifikasi kandungan kimia ZnPc. Dibandingkan dengan bahan curah, celah pita untuk pengecoran film tipis ZnPc sedikit bergeser karena efek disperse yang disebabkan oleh aglomerasi partikel ZnPc di dalam PVA.
Penelitian YDFL menggunakan ZnPc disiapkan sebagai mode pengunci. Serat yang didoping dengan ytterbium sebagai media penguatan dan diode laser 980 nm sebagai sumber pemompaan. Lampu pemompa digabungkan ke YDF melalui multiplexer panjang gelombang (WDM). Film tipis penyerap jenuh dimasukkan di antara dua ferrules untuk membentuk perangkat penyerap jenuh, yang diposisikan antara isolator dan coupler keluaran (90:10). Pengontrol polarisasi (PC) tidak ditambahkan dalam pengaturan eksperimental ini karena interaksi dispersi rongga dan nonlinier penyerap jenuh cukup untuk mendapatkan operasi penguncian mode.
Karakteristik keluaran YDFL sebelum dan sesudah pemasangan diamati dengan memvariasikan daya pompa 980 nm. Kemudian setelah mengintegrasikan penyerap jenuh berbasis film ZnPc, rangkaian pulsa optik akan berubah dari nilai ambang 246,3 mW hingga 277 mW. Stabilitas pulsa mode-locked dapat diverifikasi dari spectrum frekuensi radio (RF). Dalam penelitian ini, spectrum RF diperoleh dengan menggunakan penganalisis spectrum RF bersama dengan fotodetektor 1,2 GHz.
Hubungan antara daya keluaran rata-rata dan energy pulsa yang diperoleh dalam percobaan dengan daya pompa dapat diketahui saat daya pompa dinaikkan, energy pulsa dan daya keluaran juga meningkat. Hal ini dikaitkan dengan inversi populasi yang lebih besar yang disebabkan oleh daya pompa yang lebih tinggi, yang pada gilirannya meningkatkan penguatan dalam media YDFL. Energi pulsa maksimum dan daya rata-rata adalah 1,36 nJ dan 4,92 mW. Operasi laser stabil pada pengulangan 3,3 MHz yang memiliki lebar pulsa picosecond. Temuan menunjukkan bahwa ZnPc sebagai bahan yang tidak beracun dapat digunkan sebagai penyerap jenuh alternative untuk aplikasi penguncian mode di wilayah operasi 1碌m.
Penulis : Prof. Dr. Retna Apsari, M.Si
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Rawan S.M. Soboh, Ahmed H.H. Al-Masoodi, Fuad N.A. Erman, Abtisam H.H. Al-Masoodi, Bilal Nizamani, Hamzah Arof, Retna Apsari, Sulaiman Wadi Harun
