Dalam penelitian ini, demonstrasi soliton disipatif (DS) diamati dalam laser serat terdoping erbium (EDFL) menggunakan penyerap jenuh (SA) nanosheet Bismuth Telluride (Bi2Te3). SA yang telah disiapkan diendapkan pada ferrule serat menggunakan metode pengendapan optik. Menariknya, DS yang dihasilkan disertai dengan sideband dan jumlah sideband bertambah seiring daya pompa dioda laser. Sideband diamati sebagai hasil dari proses ketidakstabilan modulasi (MI), yang muncul dari interaksi antara DS dan gain nonlinier dalam rongga laser serat. Rasio sinyal terhadap derau (SNR) sebesar 58 dB tercapai, yang mengonfirmasi stabilitas pulsa yang dihasilkan. Penelitian ini membuktikan kemampuan Bi2Te3 sebagai SA untuk menghasilkan DS dengan sideband dalam EDFL.
Pulsa optik merupakan fitur mendasar dalam aplikasi yang mencakup berbagai bidang. Soliton optik memiliki fitur unik yang dapat merambat dalam jarak jauh sambil mempertahankan bentuknya. Dengan demikian, soliton optik sedang diteliti secara intensif, karena memiliki aplikasi prospektif khususnya dalam komunikasi optik dan pemrosesan sinyal optik. Para peneliti sering menganggap laser serat sebagai platform nonlinier untuk melakukan studi mereka tentang pembentukan, dinamika, dan evolusi soliton optik. Selain itu, pulsa optik yang dihasilkan dari laser serat menawarkan kualitas sinar tinggi, efisiensi tinggi, dan struktur yang ringkas. Berbagai jenis pulsa soliton terungkap menggunakan platform ini seperti soliton konvensional, soliton terikat, soliton vektor, soliton disipatif (DS), dan resonansi soliton disipatif (DSR). Masing-masing soliton ini memiliki karakteristik tersendiri, misalnya larutan konvensional memiliki pita samping Kelly yang unik sementara DSR muncul sebagai pulsa berbentuk persegi panjang dalam domain waktu yang lebar pulsanya meningkat secara linier dengan daya pompa. Berikut ini adalah gambaran secara global pengaturan eksperimental DS EDFL dengan mode terkunci.
Gambar diatas menunjukkan konfigurasi eksperimen untuk pembangkitan DS yang diusulkan dengan pita samping dalam EDFL. Serat terdoping erbium (EDF) sepanjang 3 m dieksitasi dengan dioda laser 980 nm melalui multiplekser pembagian panjang gelombang (WDM) 980/1550 nm. EDF yang digunakan memiliki dispersi -21,64 ps/(nmm) pada panjang gelombang 1550 nm. Sisa rongga terdiri dari serat mode tunggal sepanjang 14 m (SMF-28), dengan dispersi 17 ps/(nmm). Polarisasi cahaya dalam rongga laser serat disetel dengan baik menggunakan pengontrol polarisasi tiga dayung, sementara isolator digunakan untuk menegakkan osilasi cahaya searah. 5% cahaya diekstraksi keluar dari rongga laser untuk analisis dengan penganalisis spektrum optik, osiloskop, penganalisis spektrum frekuensi radio (RFSA, Anritsu MS2683A) dan autokorelator. Sisa 95% cahaya disirkulasikan kembali ke dalam rongga.
Dari hasil eksperimen, didapatkan bahwa Sebagian besar emisi DS terpusat pada 1550 nm. Lebar pita 3 dB terluas adalah 39,95 nm, dengan lebar pulsa 4,72 ps, menggunakan Bi 2 Te 3 . Semua pekerjaan yang dilaporkan adalah DS tipikal dengan tepi curam dan spektrum puncak datar. Dalam pekerjaan kami, kinerja laser pulsa DS sebanding dengan yang lain, tetapi DS yang dihasilkan memiliki pita samping yang dikenakan pada spektrum. MI dari penguatan nonlinier, proses parametrik, dan orientasi polarisasi cahaya yang tepat.
Kami mendemonstrasikan DS bagian atas datar dengan sideband menggunakan Bi 2 Te 3 buatan sendiri, dengan spektrum terpusat pada 1558 nm. Laju pengulangan pulsa fundamental dan lebar pulsa ditentukan masing-masing pada 11,9 MHz dan 5,2 ps. Penyetelan polarisasi cahaya yang tepat dan penguatan nonlinier pada laser serat menghasilkan terciptanya sideband. Jumlah sideband dan intensitas tumbuh saat daya pompa dinaikkan. Pekerjaan ini memberikan beberapa wawasan tentang pembentukan sideband pada DS menggunakan Bi 2 Te 3 . Ke depannya, kami akan fokus pada penyelidikan pembentukan sideband dengan orientasi PC dan panjang serat. Perluasan pekerjaan saat ini akan memberikan wawasan yang lebih dalam tentang fisika yang mendasari pembentukan sideband di DS dan memperluas cakupan aplikasi potensial untuk laser serat DS berbasis Bi 2 Te 3.
Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD.
Link:
Baca juga: Pembangkitan Pulsa Q-Switched dalam Laser Cincin Serat
