Д.П. Судас1, Е.А. Савельев2, К.М. Голант3

1,2 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Россия)

1,3 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Теллурид висмута Bi2Te3, применяемый как эффективный насыщающийся поглотитель для изготовления пассивных модуляторов добротности для волоконных лазеров, относится к классу топологических изоляторов, имеющих поверхностные состояния, устойчивые к условиям окружающей среды, в частности, к температуре. Однако при использовании Bi2Te3 в сочетании с аморфной средой в виде полимера может возникнуть сильная зависимость оптических свойств получаемой смеси от температуры окружающей среды из-за изменения показателя преломления полимера.

Цель. Исследовать влияние понижения температуры пассивного модулятора добротности на основе покрытого силиконом теллурида висмута Bi2Te3 в кольце резонатора волоконного эрбиевого лазера на характеристики выходного импульсного излучения лазера.

Результаты. Исследована импульсная генерация кольцевого эрбиевого волоконного лазера при различных температурах тейпера, покрытого насыщающимися поглотителями (НП) в качестве модулятора добротности, при этом эрбиевый волоконный лазер показал наличие максимума в зависимости частоты следования импульсов от температуры. Установлено, что снижение температуры НП в виде нанопорошково-полимерной композиции Bi2Te3 позволяет увеличить частоту следования импульсов до 30% при той же мощности накачки. Выявлено, что в процессе охлаждения длина волны пика лазерного излучения изменяется от 1560 до 1530 нм.

Практическая значимость. Представленные результаты исследования могут стать основой для развития концепций проектирования и создания новых видов перестраиваемых по длине волны генерации волоконных лазеров. 

Судас Д.П., Савельев Е.А., Голант К.М. Охлаждение пассивных модуляторов добротности на основе покрытого силиконом теллурида висмута в волоконных эрбиевых лазерах // Нелинейный мир. 2022. Т. 20. №2. С. 38-42.
DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202202-08

1. Bogusławski J. et al. Exploiting nonlinear properties of pure and Sn-doped Bi2Te2Se for passive Q-switching of all-polarization maintaining ytterbium- and erbium-doped fiber lasers // Scientific Reports. 2017. V. 7.
2. Gao L. et al. Q-switched mode-locked erbium-doped fiber laser based on topological insulator Bi2Se3 deposited fiber taper // Applied Optics. 2014. V. 53. P. 5117-5122.
3. Tabib-Azar M. et al. Fiber optic electric field sensors using polymer-dispersed liquid crystal coatings and evanescent field interactions // Sensors and Actuators: B. 2000. V. 84. P. 134–139.
4. Lee H. et al. Polarization insensitive graphene saturable absorbers using etched fiber for highly stable ultrafast fiber lasers // OPTICS EXPRESS. 2015. V. 23. P. 22116.