Le domaine des fibres optiques et de la technologie laser a connu des progrès significatifs ces dernières années, avec un accent particulier sur le développement de nouveaux matériaux pour les absorbeurs saturés. Cette absorption saturée est un composant important pour fabriquer une mode verrouillée des lasers de fibres, qui a des applications dans divers domaines, notamment les télécommunications, la spectroscopie et le traitement des matériaux. Les chercheurs ont exploré divers matériaux pour leur potentiel en tant qu’absorbeurs saturés. Le travail initial est axé sur Grapha, qui montre la propriété de l’absorption saturée optique et des micro-ondes prometteuses. Cela provoque son utilisation dans la production d’un laser du soliton de verrouillage de la dops à fibre erbium pour la génération de supercontinum. Parallèlement à la progression de ce domaine, les scientifiques ont commencé à étudier d’autres matériaux à deux dimensions tels que le métal de transition métallique (WS2 et MOS2) et le phosphore noir. Ces matériaux montrent son efficacité dans le laser de la fibre erbium qui est doté avec commune de Q et verrouillé en mode.
La recherche de nouveaux absorbeurs saturés se poursuit avec l’exploration des MXES, des classes de carbure et des nitrures de métal de transition à deux dimensions. Ces matériaux indiquent le potentiel de la création de laser à fibres fémposecondes verrouillé en fibre. Fait intéressant, même les substances naturelles telles que le curcuma ont été étudiées pour la nature de l’absorption saturée dans la zone de longueur d’onde de 1,5 μm, qui met en évidence diverses approches prises dans ce domaine.
Récemment, l’attention s’est déplacée vers des transitions de métal carbure, telles que NB2ALC, qui a été utilisée pour créer un laser à fibre à commutation Q à l’emprise Q et en forme de bruit. De même, la phase de film mince TI3ALC2 MAX a été étudiée pour produire du soliton verrouillé en mode laser. Ce paysage de recherche matérielle en développement montre un effort continu pour améliorer les performances et l’utilisation du laser de fibres grâce au développement de nouveaux absorbeurs saturés.
Méthodes et résultats
Cette étude explique une étude systématique de l’utilisation de la polianiline (PANI) comme absorbant saturé dans le laser de la fibre appartenant à l’erbium (EDFL) pour produire des impulsions en mode verrouillé. L’étude commence par la préparation de l’alcool pani-polivinyle à couches minces (PVA), qui fonctionne comme un absorbant saturé. Le processus de fabrication implique la dissolution du PVA dans l’eau distillée, suivie de l’ajout de Pani Powder, puis séchant le mélange pour former un film mince avec une épaisseur d’environ 50 μm.
La caractérisation des films PANI-PVA est réalisée à l’aide de techniques telles que la microscopie électronique à émission de champ (FESEM) et la spectroscopie aux rayons X de la dispersion d’énergie (EDX), qui confirme la morphologie de surface homogène et la composition des éléments du film. La nature optique du film est évaluée, qui montre une absorption linéaire à une longueur d’onde de 1572,62 nm, et des études d’absorption non linéaire sont réalisées pour déterminer les principaux paramètres tels que la profondeur de modulation, l’intensité de saturation et la perte insaturée.
La régulation expérimentale de l’EDFL comprend 980 nm de diode laser comme source de pompe, de fibre dopée à l’erbium le long de 0,7 m et un film Pani-PVA intégré dans la configuration de la cavité du cycle. Le système laser est conçu pour faciliter la génération d’impulsions de mode de verrouillage, et diverses longueurs de fibres uniques standard sont testées pour gérer la dispersion et augmenter la non-linéarité.
Les résultats ont montré le verrouillage d’un mode EDFL réussi, produisant une impulsion de soliton stable avec un taux de répétition de 1,8 MHz. Le laser fonctionne efficacement dans la plage de pompe de 139,4 à 254,12 MW, atteignant la durée de 3,0 ps et l’énergie d’impulsion maximale est de 0,4 NJ. Les caractéristiques de sortie montrent un spectre optique propre avec la bande latérale de Kelly, qui montre la formation de solitone. La stabilité du fonctionnement en mode verrouillé est confirmée par un rapport de signal à un bruit élevé et des caractéristiques spectrales cohérentes pendant une longue période. Dans l’ensemble, ces résultats soulignent l’efficacité des absorbeurs saturés basés sur PANI dans la réalisation des opérations de mode verrouillé dans EDFL, ce qui met en évidence son potentiel d’applications dans la photonique ultra-épaute et les progrès supplémentaires dans la technologie laser.
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