Als intelligente Lichtquellen der nächsten Generation sind abstimmbare ultraschnelle Laser mit einstellbaren Parametern wie Wellenlänge, Intensität, Pulsbreite und Laserzustände wünschenswert. Aufgrund komplexer nichtlinearer Effekte innerhalb des ultraschnellen Systems ist es eine Herausforderung für die aktive Laserzustandssteuerung (LSAC) in ultraschnellen Faserlasern, insbesondere für die passive Modenkopplung, auf bequeme und kontrollierbare Weise.
Anisotrope niedrigdimensionale Materialien mit reduzierter Symmetrie in der Ebene weisen polarisationsabhängige Eigenschaften auf und bieten zusätzliche Freiheitsgrade in kompakten abstimmbaren photonischen Geräten.
In einem neuen Papier veröffentlicht In Licht: Wissenschaft und Anwendungenein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Pu Zhou vom College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, China, Professor Kai Zhang vom Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, China und Co -workers hat den LSAC zwischen konventionellem Soliton (CS) und rauschähnlichem Puls (NLP) durch Polarisationssteuerung auf der Grundlage eines quasi-eindimensionalen Schichtmaterialumschalters erreicht.
Die polarisationsempfindliche nichtlineare optische Reaktion ermöglicht es dem Ta2PdS6-basierten modengekoppelten Laser, zwei Laserzustände aufrechtzuerhalten, nämlich CS und NLP. Der Laserzustand war im Einzelfaserlaser mit einem durch numerische Simulation aufgedeckten Mechanismus umschaltbar. Die digitale Kodierung wurde auf dieser Plattform weiter demonstriert, indem der Laser als kodierbare Lichtquelle eingesetzt wurde.
Die Polarisationssteuerung ist ein praktischer Ansatz zur Anpassung der Intracavity-Parameter und zur Steuerung der Betriebszustände des Lasers.
Die Wissenschaftler fassen die wichtigsten Ergebnisse des abstimmbaren ultraschnellen Lasers wie folgt zusammen: „(1) Das anisotrope quasi-eindimensionale Schichtmaterial Ta2PdS6 wurde als sättigbarer Absorber verwendet, um die nichtlinearen Parameter in einem ultraschnellen System durch polarisationsabhängige Absorption effektiv zu modulieren. (2) Die polarisationsempfindliche nichtlineare optische Reaktion ermöglicht es dem Ta2PdS6-basierten Modenkopplungslaser, zwei verschiedene Arten von Laserzuständen aufrechtzuerhalten, dh CS und NLP. (3) Der Laserzustand war im Einzelfaserlaser mit einem Mechanismus umschaltbar durch numerische Simulation aufgedeckt; und (4) die digitale Kodierung wurde in dieser Plattform durch den Einsatz des Lasers als kodierbare Lichtquelle weiter demonstriert.“
„Das kontrollierte und stabile Schalten verschiedener gepulster Lasermodi in einem einzigen ultraschnellen Faserlasersystem stellt bedeutende Fortschritte in der kompakten ultraschnellen Photonik dar, die Aussichten auf Anwendungen wie Kommunikationscodierung und optisches Schalten bietet.“
Mehr Informationen:
Zixin Yang et al., Aktive Steuerung des ultraschnellen Laserzustands basierend auf anisotropem Quasi-1D-Material, Licht: Wissenschaft und Anwendungen (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01423-3
Bereitgestellt vom Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics And Physics