Тонкая пленка Ti3C2Tx в качестве насыщающегося поглотителя для пассивной генерации импульсов с модуляцией добротности в резонаторе волоконного лазера, легированного тулием
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-4-436-441
Аннотация
Мы продемонстрировали волоконный лазер с модуляцией добротности, легированный тулием (TDFL), на основе насыщающегося поглотителя (SA) Mxene Ti3C2Tx в качестве модулятора добротности. Ti3C2Tx был получен с помощью селективного травления и залит в пленку поливинилового спирта (ПВС). Когда пленка была добавлена в резонатор TDFL, стабильная последовательность импульсов с модуляцией добротности, работающая на длине волны 1996 нм, была получена в одномодовом диапазоне мощности накачки 1552 нм от 161,8 до 237,1 мВт. При изменении мощности накачки в этом диапазоне частота повторения увеличивается с 19,6 до 33,3 кГц, а длительность импульса уменьшается с 6,71 до 3,55 мкс. Насколько нам известно, это первый отчет о Ti3C2Tx SA для пассивной генерации импульсов с модуляцией добротности в диапазоне длин волн 2 мкм.
Ключевые слова
Об авторах
M. A. BuntatМалайзия
Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka.
A. H.A. Rosol
Малайзия
50603 Kuala Lumpur.
M. F.M. Rusdi
Малайзия
50603 Kuala Lumpur.
A. A. Latif
Малайзия
Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka.
M. Yasin
Малайзия
Surabaya.
S. W. Harun
Малайзия
50603 Kuala Lumpur.
Список литературы
1. Amini-Nik S., et al. Ultrafast mid-IR laser scalpel: protein signals of the fundamental limits to minimally invasive surgery. PLoS one, 2010, 5 (9), e13053.
2. Werle P., et al. Near-and mid-infrared laser-optical sensors for gas analysis. Optics and lasers in engineering, 2002, 37 (2–3), P. 101–114.
3. Li Z., et al. Thulium-doped fiber amplifier for optical communications at 2 µm. Optics Express, 2013, 21 (8), P. 9289–9297.
4. Yan D., et al. High-average-power, high-repetition-rate tunable terahertz difference frequency generation with GaSe crystal pumped by 2 µm dual-wavelength intracavity KTP optical parametric oscillator. Photonics Research, 2017, 5 (2), P. 82–87.
5. Henderson S.W., et al. Coherent laser radar at 2 µm using solid-state lasers. IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 1993, 31 (1), P. 4–15.
6. Feaver R., Peterson R., Powers P. Longwave-IR optical parametric oscillator in orientation-patterned GaAs pumped by a 2 µm Tm, Ho: YLF laser. Optics express, 2013, 21 (13), P. 16104–16110.
7. Zhang M., et al. Mid-infrared Raman-soliton continuum pumped by a nanotube-mode-locked sub-picosecond Tm-doped MOPFA. Optics express, 2013, 21 (20), P. 23261–23271.
8. Zhang H., et al. Multi-wavelength dissipative soliton operation of an erbium-doped fiber laser. Optics express, 2009, 17 (15), P. 12692–12697.
9. Xu X., et al. Passively mode-locking erbium-doped fiber lasers with 0.3 nm Single-Walled Carbon Nanotubes. Scientific reports, 2014, 4, 6761.
10. Zhou D.-P., et al. Tunable passively-switched erbium-doped fiber laser with carbon nanotubes as a saturable absorber. IEEE Photonics Technology Letters, 2010, 22 (1), P. 9–11.
11. Ismail M., et al. A Q-switched erbium-doped fiber laser with a graphene saturable absorber. Laser Physics Letters, 2013, 10 (2), 025102.
12. Zhang H., et al. Graphene mode locked, wavelength-tunable, dissipative soliton fiber laser. Applied Physics Letters, 2010, 96 (11), 111112.
13. Ahmad H., et al. 1.5-micron fiber laser passively mode-locked by gold nanoparticles saturable absorber. Optics Communications, 2017, 403, P. 115–120.
14. Ismail E., et al. Black phosphorus crystal as a saturable absorber for both a Q-switched and mode-locked erbium-doped fiber laser. RSC advances, 2016, 6 (76), P. 72692–72697.
15. Naguib M., et al. Two?dimensional nanocrystals produced by exfoliation of Ti3AlC2. Advanced materials, 2011, 23 (37), P. 4248–4253.
16. Ivanovskii A.L., Enyashin A.N. Graphene-like transition-metal nanocarbides and nanonitrides. Russian Chemical Reviews, 2013, 82 (8), P. 735.
17. Enyashin A.N., Ivanovskii A.L. Structural and electronic properties and stability of MX enes Ti2C and Ti3C2 functionalized by methoxy groups. The Journal of Physical Chemistry C, 2013, 117 (26), P. 13637–13643.
18. Jiang X., et al. Broadband nonlinear photonics in few-layer MXene Ti3C2Tx (T= F, O, or OH). Laser & Photonics Reviews, 2018, 12 (2), 1700229.
19. Dong Y., et al. Saturable absorption in 2D Ti3C2 MXene thin films for passive photonic diodes. Advanced Materials, 2018, 30 (10), 1705714.
20. Jhon Y.I., et al. Metallic MXene saturable absorber for femtosecond mode-locked lasers. Advanced Materials, 2017, 29 (40), 1702496.
21. Sakata H., Kimpara K., Takahashi N. Q-switched thulium-doped fibre ring lasers operating at 1.9 µm using multi-walled carbon nanotubes in UV-curing resin. Electronics Letters, 2015, 52 (1), P. 63–64.
22. Ahmad H., et al. Aluminized film as saturable absorber for generating passive Q-switched pulses in the two-micron region. Journal of Lightwave Technology, 2017, 35 (12), P. 2470–2475.
23. Rahman M.F., et al. Q-switched and mode-locked thulium-doped fiber laser with pure Antimony film Saturable absorber. Optics Communications, 2018, 421, P. 99–104.
24. Ibarra-Escamilla B., et al. Passively Q-switched thulium-doped fiber laser using alcohol. IEEE Photonics Technology Letters, 2018, 30 (20), P. 1768–1771.
Рецензия
Для цитирования:
Buntat M.A., Rosol A.H., Rusdi M.F., Latif A.A., Yasin M., Harun S.W. Тонкая пленка Ti3C2Tx в качестве насыщающегося поглотителя для пассивной генерации импульсов с модуляцией добротности в резонаторе волоконного лазера, легированного тулием. Наносистемы: физика, химия, математика. 2021;12(4):436-441. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-4-436-441
For citation:
Buntat M.A., Rosol A.H., Rusdi M.F., Latif A.A., Yasin M., Harun S.W. Ti3C2Tx thin film as a saturable absorber for passively generating Q-switched pulses in thulium-doped fiber laser cavity. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021;12(4):436-441. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-4-436-441