Relatórios da equipe sobre controle ativo de estado de laser ultrarrápido baseado em material anisotrópico quase 1D
a, As propriedades ópticas dependentes da direção de Ta2 PdS6 . Simulações teóricas da absorção óptica polarizada de Ta2 PdS6 . Ta2 PdS6 exibe propriedades de absorção polarizada significativas sob excitação óptica a 1,56 μm (correspondendo a uma energia de fótons de cerca de 0,8 eV). b, A transmissão dependente da polarização em várias potências de incidência. A transmitância anisotrópica de Ta2 PdS6 foi medido experimentalmente sob excitação a laser em um comprimento de onda de 1,56 μm. Os resultados mostram que a intensidade de absorção de luz está relacionada ao estado de polarização, e o contraste de polarização aumenta com o aumento da potência da bomba. c,Ta2 PdS6 transmissão não linear versus intensidade de energia em vários ângulos de inclinação. d, A perda não saturável de Ta2 PdS6 para vários ângulos de inclinação. Com o ângulo de controle de polarização de 0° a 180°, os parâmetros de Ta2 PdS6 intensidade de saturação e profundidade de modulação formaram oscilações regulares. Entre eles, a perda não saturável apresenta uma variação significativa, com a perda de absorção saturável máxima de cerca de 65,8% em um ângulo de inclinação de 0° e a perda saturável mínima de cerca de 56,3% em um ângulo de inclinação de 180°. A variação dependente da polarização da perda não saturável em Ta quase unidimensional 2 PdS6 fornece um novo grau de liberdade para a regulação estatal de sistemas ultrarrápidos. Crédito: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 e Pu Zhou Lasers ultrarrápidos sintonizáveis com parâmetros ajustáveis, como comprimento de onda, intensidade, largura de pulso e estados do laser, são desejáveis como fontes de luz inteligentes de próxima geração. Devido aos complexos efeitos não lineares dentro do sistema ultrarrápido, é um desafio para o controle ativo do estado do laser (LSAC) em lasers de fibra ultrarrápidos, especialmente para bloqueio de modo passivo, de maneira conveniente e controlável.
Materiais anisotrópicos de baixa dimensão com simetria reduzida no plano exibem propriedades dependentes da polarização, proporcionando graus adicionais de liberdade em dispositivos fotônicos compactos e sintonizáveis.
Em um novo artigo publicado em Light:Science &Applications , uma equipe de cientistas liderada pelo professor Pu Zhou da Faculdade de Estudos Interdisciplinares Avançados da Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa, China, pelo professor Kai Zhang do Instituto de Nanotecnologia e Nanobiônica de Suzhou, Academia Chinesa de Ciências, China, e co -workers alcançou o LSAC entre soliton convencional (CS) e pulso semelhante a ruído (NLP) por controle de polarização baseado em um comutador de material em camadas quase unidimensional.
A resposta óptica não linear sensível à polarização facilita o Ta2 PdS6 laser de bloqueio de modo baseado em NLP para sustentar dois estados de laser, ou seja, CS e PNL. O estado do laser foi comutável no laser de fibra única com um mecanismo revelado por simulação numérica. A codificação digital foi ainda demonstrada nesta plataforma, empregando o laser como fonte de luz codificável.
a, As características de ruído de fase do laser de estado CS. b, As características de ruído de fase do laser de estado de PNL. O desempenho do ruído de pulso dos dois estados diferentes mostra que o ruído de fase (jitter de temporização) do estado CS é melhor que o PNL. c, Gravação DFT de espectros de disparo único ao longo de 25 viagens de ida e volta consecutivas d, Os seis quadros típicos de espectros de PNL baseados na técnica de transformada dispersiva de Fourier. O flanqueamento dos espectros de PNL medidos pela técnica dispersiva da transformada de Fourier varia de tiro para tiro, mas a largura de banda permanece essencialmente inalterada quando comparada com a do espectrômetro. Seis traços espectrais típicos quadro a quadro ilustram a evolução do espectro da PNL de forma mais visual. Os picos mais fortes do seu espectro alternam-se no comprimento de onda central, e a evolução das bandas laterais é bastante caótica. O fenômeno pode ser atribuído às propriedades da PNL, ou seja, um aglomerado de pulsos que consiste em uma série de subpulsos com amplitudes e durações distribuídas aleatoriamente. Crédito: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 e Pu Zhou
Na faixa de potência da bomba de 450mw ~ 830mw, a alternância entre dois estados de laser diferentes, CS e NLP, pode ser alcançada com uma potência de bomba constante, simplesmente ajustando o ângulo de inclinação do controlador de polarização. O espectro de saída de um laser de fibra ultrarrápido baseado em Ta2PdS6 para uma operação de conversão contínua durante um período de 3,5 h. Os espectros dos dois estados do laser antes e depois da conversão permanecem inalterados, demonstrando a estabilidade da mudança de estado do laser de fibra ultrarrápido baseado em Ta2 PdS6 . Crédito: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 e Pu Zhou
O controle de polarização é uma abordagem prática para ajustar os parâmetros intracavitários e controlar os estados operacionais do laser.
Resumindo as principais descobertas do laser ultrarrápido sintonizável, os cientistas dizem:"(1) o material em camadas anisotrópico quase unidimensional Ta2 PdS6 foi utilizado como absorvedor saturável para modular efetivamente os parâmetros não lineares em um sistema ultrarrápido por absorção dependente de polarização; (2) a resposta óptica não linear sensível à polarização facilita o Ta2 PdS6 laser de bloqueio de modo baseado em para sustentar dois tipos distintos de estados de laser, ou seja, CS e PNL; (3) o estado do laser era comutável no laser de fibra única com um mecanismo revelado por simulação numérica; e (4) a codificação digital foi ainda demonstrada nesta plataforma, empregando o laser como uma fonte de luz codificável."
"A comutação controlada e estável de modos distintos de laser pulsado em um único sistema de laser de fibra ultrarrápido representa avanços significativos em fotônica ultrarrápida compacta, que oferece perspectivas de aplicações como codificação de comunicações e comutação óptica."
