Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Team rapporterer om ultrahurtig lasertilstands aktiv styring baseret på anisotropisk kvasi-1D materiale

a, De retningsafhængige optiske egenskaber af Ta2 PdS6 . Teoretiske simuleringer af den polariserede optiske absorption af Ta2 PdS6 . Ta2 PdS6 udviser betydelige polariserede absorptionsegenskaber under optisk excitation ved 1,56 μm (svarende til en fotonenergi på ca. 0,8 eV). b, Den polarisationsafhængige transmission ved forskellige indfaldskræfter. Den anisotrope transmittans af Ta2 PdS6 blev eksperimentelt målt under laserexcitation ved en bølgelængde på 1,56 μm. Resultaterne viser, at lysabsorptionsintensiteten er relateret til polarisationstilstanden, og polarisationskontrasten stiger med stigningen i pumpeeffekt. c, Ta2 PdS6 ikke-lineær transmission versus energiintensitet ved forskellige hældningsvinkler. d, det umættelige tab af Ta2 PdS6 til forskellige hældningsvinkler. Med polarisationskontrolvinklen fra 0° til 180° er parametrene for Ta2 PdS6 mætning intensitet og modulationsdybde dannede regelmæssige svingninger. Blandt dem viser det ikke-mættelige tab en signifikant variation, med det maksimale mættede absorptionstab på ca. 65,8% ved en hældningsvinkel på 0° og det mindste mættede tab på ca. 56,3% ved en hældningsvinkel på 180°. Den polarisationsafhængige variation af det ikke-mættelige tab i kvasi-endimensional Ta2 PdS6 giver en ny grad af frihed til den statslige regulering af ultrahurtige systemer. Kredit: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 og Pu Zhou

Tunerbare ultrahurtige lasere med justerbare parametre, såsom bølgelængde, intensitet, pulsbredde og lasertilstande er ønskelige som næste generations intelligente lyskilder. På grund af komplekse ikke-lineære effekter i det ultrahurtige system er det udfordrende for lasertilstands aktiv styring (LSAC) i ultrahurtige fiberlasere, især for passiv tilstandslåsning, på en bekvem og kontrollerbar måde.



Anisotropiske lavdimensionelle materialer med reduceret symmetri i planet udviser polarisationsafhængige egenskaber, hvilket giver yderligere frihedsgrader i kompakte afstembare fotoniske enheder.

I et nyt papir offentliggjort i Light:Science &Applications , et team af forskere ledet af professor Pu Zhou fra College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Kina, professor Kai Zhang fra Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Kina, og co. -arbejdere har opnået LSAC mellem konventionel soliton (CS) og støjlignende puls (NLP) ved polariseringskontrol baseret på en kvasi-endimensionel lagdelt materialeomskifter.

Den polarisationsfølsomme ikke-lineære optiske respons letter Ta2 PdS6 -baseret mode-lock laser til at opretholde to lasertilstande, dvs. CS og NLP. Lasertilstanden var omskiftelig i enkeltfiberlaseren med en mekanisme afsløret ved numerisk simulering. Digital kodning blev yderligere demonstreret i denne platform ved at anvende laseren som en kodbar lyskilde.

  • a, CS-tilstandslaserens fasestøjkarakteristika. b, fasestøjskarakteristika for NLP-tilstandslaseren. Pulsstøjydeevnen for de to forskellige tilstande viser, at fasestøjen (timing-jitter) i CS-tilstanden er bedre end NLP. c, DFT-optagelse af enkeltskudsspektre over 25 på hinanden følgende rundrejser d, De seks typiske rammer for NLP-spektre baseret på den dispersive Fourier-transformationsteknik. Flankeringen af ​​NLP-spektrene målt ved den dispersive Fourier-transformationsteknik varierer fra skud til skud, men båndbredden forbliver i det væsentlige uændret sammenlignet med spektrometerets. Seks typiske frame-by-frame spektrale spor illustrerer udviklingen af ​​NLP-spektret mere visuelt. De stærkeste toppe af dets spektrum veksler ved midterbølgelængden, og udviklingen af ​​sidebåndene er ret kaotisk. Fænomenet kan tilskrives egenskaberne ved NLP, det vil sige en klynge af impulser, der består af en række sub-impulser med tilfældigt fordelte amplituder og varigheder. Kredit: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 og Pu Zhou
  • I pumpeeffektområdet på 450mw ~ 830mw kan skift mellem to forskellige lasertilstande, CS og NLP, opnås ved en konstant pumpeeffekt ved blot at justere hældningsvinklen på polarisationscontrolleren. Udgangsspektret af en Ta2PdS6-baseret ultrahurtig fiberlaser til en kontinuerlig konverteringsoperation over en periode på 3,5 timer. Spektrene for de to lasertilstande før og efter konverteringen er uændrede, hvilket viser stabiliteten af ​​tilstandsskiftet for den ultrahurtige fiberlaser baseret på Ta2 PdS6 . Kredit: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 og Pu Zhou

Polarisationskontrol er en praktisk tilgang til justering af intrakavitetsparametrene og styring af lasertilstandene.

Forskerne opsummerer de vigtigste resultater fra den justerbare ultrahurtige laser, "(1) det anisotrope kvasi-endimensionelle lagdelte materiale Ta2 PdS6 blev brugt som en mættelig absorber til at modulere de ikke-lineære parametre effektivt i et ultrahurtigt system ved polarisationsafhængig absorption; (2) den polarisationsfølsomme ikke-lineære optiske respons letter Ta2 PdS6 -baseret mode-lock laser til at opretholde to forskellige typer lasertilstande, dvs. CS og NLP; (3) lasertilstanden var omskiftelig i enkeltfiberlaseren med en mekanisme afsløret ved numerisk simulering; og (4) digital kodning blev yderligere demonstreret i denne platform ved at anvende laseren som en kodbar lyskilde."

"Den kontrollerede og stabile omskiftning af distinkte pulserende lasertilstande i et enkelt ultrahurtigt fiberlasersystem repræsenterer betydelige fremskridt inden for kompakt ultrahurtig fotonik, som byder på muligheder for applikationer såsom kommunikationskodning og optisk omskiftning."

Flere oplysninger: Zixin Yang et al., Ultrahurtig lasertilstands aktiv kontrol baseret på anisotropisk kvasi-1D-materiale, Light:Science &Applications (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01423-3

Journaloplysninger: Lys:Videnskab og applikationer

Leveret af Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics And Physics




Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com