El equipo informa sobre el control activo del estado del láser ultrarrápido basado en material anisotrópico cuasi-1D
a, Las propiedades ópticas dependientes de la dirección de Ta2 PdS6 . Simulaciones teóricas de la absorción óptica polarizada de Ta2 PdS6 . Ta2 PdS6 exhibe importantes propiedades de absorción polarizada bajo excitación óptica a 1,56 μm (correspondiente a una energía de fotón de aproximadamente 0,8 eV). b, La transmisión dependiente de la polarización en diversas potencias de incidencia. La transmitancia anisotrópica de Ta2 PdS6 se midió experimentalmente bajo excitación láser a una longitud de onda de 1,56 μm. Los resultados muestran que la intensidad de absorción de luz está relacionada con el estado de polarización y el contraste de polarización aumenta con el aumento de la potencia de la bomba. c, Ta2 PdS6 Transmisión no lineal versus intensidad de energía en varios ángulos de inclinación. d, La pérdida no saturable de Ta2 PdS6 para varios ángulos de inclinación. Con el ángulo de control de polarización de 0° a 180°, los parámetros de Ta2 PdS6 La intensidad de saturación y la profundidad de modulación formaron oscilaciones regulares. Entre ellos, la pérdida no saturable muestra una variación significativa, con la pérdida de absorción saturable máxima de aproximadamente el 65,8% en un ángulo de inclinación de 0° y la pérdida saturable mínima de aproximadamente el 56,3% en un ángulo de inclinación de 180°. La variación dependiente de la polarización de la pérdida no saturable en Ta2 cuasi unidimensional PdS6 proporciona un nuevo grado de libertad para la regulación estatal de los 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 y Pu Zhou
Los láseres ultrarrápidos sintonizables con parámetros ajustables, como longitud de onda, intensidad, ancho de pulso y estados del láser, son deseables como fuentes de luz inteligentes de próxima generación. Debido a los complejos efectos no lineales dentro del sistema ultrarrápido, es un desafío para el control activo del estado del láser (LSAC) en láseres de fibra ultrarrápidos, especialmente para el bloqueo de modo pasivo, de una manera conveniente y controlable.
Los materiales anisotrópicos de baja dimensión con simetría reducida en el plano exhiben propiedades dependientes de la polarización, lo que proporciona grados adicionales de libertad en dispositivos fotónicos sintonizables compactos.
En un nuevo artículo publicado en Light:Science &Applications , un equipo de científicos dirigido por el profesor Pu Zhou de la Facultad de Estudios Interdisciplinarios Avanzados de la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, China, el profesor Kai Zhang del Instituto Suzhou de Nanotecnología y Nanobiónica, Academia China de Ciencias, China, y compañía -workers ha logrado el LSAC entre el solitón convencional (CS) y el pulso similar al ruido (NLP) mediante el control de polarización basado en un conmutador de material en capas casi unidimensional.
La respuesta óptica no lineal sensible a la polarización facilita la Ta2 PdS6 -Láser de bloqueo de modo basado en para mantener dos estados del láser, es decir, CS y NLP. El estado del láser era conmutable en el láser de fibra única con un mecanismo revelado por simulación numérica. La codificación digital se demostró aún más en esta plataforma empleando el láser como fuente de luz codificable.
a, Las características del ruido de fase del láser de estado CS. b, Las características del ruido de fase del láser de estado NLP. El rendimiento del ruido de pulso de los dos estados diferentes muestra que el ruido de fase (jitter de sincronización) del estado CS es mejor que el del NLP. c, grabación DFT de espectros de un solo disparo durante 25 viajes de ida y vuelta consecutivos d, los seis fotogramas típicos de espectros NLP basados en la técnica de transformada dispersiva de Fourier. El flanqueo de los espectros de PNL medidos mediante la técnica de transformada dispersiva de Fourier varía de un disparo a otro, pero el ancho de banda permanece esencialmente sin cambios en comparación con el del espectrómetro. Seis trazas espectrales típicas cuadro por cuadro ilustran de manera más visual la evolución del espectro de PNL. Los picos más fuertes de su espectro se alternan en la longitud de onda central y la evolución de las bandas laterales es bastante caótica. El fenómeno puede atribuirse a las propiedades de la PNL, es decir, un grupo de pulsos que consta de una serie de subpulsos con amplitudes y duraciones distribuidas 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 y Pu Zhou
En el rango de potencia de la bomba de 450 mw ~ 830 mw, se puede lograr el cambio entre dos estados láser diferentes, CS y NLP, con una potencia de bomba constante simplemente ajustando el ángulo de inclinación del controlador de polarización. El espectro de salida de un láser de fibra ultrarrápido basado en Ta2PdS6 para una operación de conversión continua durante un período de 3,5 h. Los espectros de los dos estados del láser antes y después de la conversión no cambian, lo que demuestra la estabilidad del cambio de estado del láser de fibra ultrarrápido basado en 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 y Pu Zhou
El control de polarización es un enfoque práctico para ajustar los parámetros intracavitarios y controlar los estados operativos del láser.
Resumiendo los principales hallazgos del láser ultrarrápido sintonizable, los científicos dicen:"(1) el material en capas anisotrópico casi unidimensional Ta2 PdS6 se utilizó como absorbente saturable para modular los parámetros no lineales de manera efectiva en un sistema ultrarrápido mediante absorción dependiente de la polarización; (2) la respuesta óptica no lineal sensible a la polarización facilita la Ta2 PdS6 Láser de bloqueo de modo basado en para mantener dos tipos distintos de estados láser, es decir, CS y NLP; (3) el estado del láser era conmutable en el láser de fibra única con un mecanismo revelado por simulación numérica; y (4) la codificación digital se demostró aún más en esta plataforma empleando el láser como fuente de luz codificable".
"La conmutación controlada y estable de distintos modos de láser pulsado en un único sistema de láser de fibra ultrarrápido representa avances significativos en la fotónica ultrarrápida compacta, que ofrece perspectivas de aplicaciones como la codificación de comunicaciones y la conmutación óptica".
Más información: Zixin Yang et al, Control activo del estado del láser ultrarrápido basado en material anisotrópico cuasi-1D, Luz:ciencia y aplicaciones (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01423-3
Información de la revista: Luz:ciencia y aplicaciones
Proporcionado por el Instituto de Óptica, Mecánica Fina y Física de Changchun
