Histeresis en una guía de onda ZBLAN dopada con erbio con láser bloqueado en modo GHz

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica.
• Física del láser Física del láser
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los láseres de fibra con bloqueo de modo pasivo son cruciales para generar pulsos ópticos ultracortos.
• Los fenómenos de histeresis en los láseres pueden conducir a dinámicas complejas y limitar la capacidad de ajuste.
• Los láseres guía de onda con chip ZBLAN dopados con erbio ofrecen potencial para sistemas láser compactos y versátiles.

Objetivo del estudio:

• Observar experimentalmente y analizar numéricamente un nuevo tipo de comportamiento de histeresis en un láser guía de onda de chip ZBLAN dopado con erbio bloqueado en modo pasivo.
• Investigar la influencia del ajuste espectral y la dispersión intracavitaria en las características del pulso láser.
• Comprender los mecanismos físicos subyacentes responsables de la histeresis observada.

Principales métodos:

• Configuración experimental que involucra un láser guía de onda con chip ZBLAN dopado con erbio y con modo de bloqueo pasivo.
• Ajuste de la ventana de transmisión espectral mediante la traducción de una lente de colimación.
• Variando la dispersión neta dentro de la cavidad.
• Modelado numérico para simular la dinámica del láser y la histeresis.
• Análisis de ancho de pulso, ancho de banda espectral y características de pulso bistable.

Principales resultados:

• Observación de un nuevo comportamiento de histeresis en el ancho de pulso y ancho de banda espectral.
• Demostración de características de pulso biestable y transiciones espectrales abruptas.
• La histeresis es persistente en el régimen de funcionamiento de un solo pulso.
• El fenómeno es fuertemente dependiente del signo y la magnitud de la dispersión intracavitaria.
• El modelo numérico confirma con éxito la histeresis experimental.

Conclusiones:

• La histeresis observada surge de la interacción entre el chirrido inducido por la dispersión y la recuperación retardada de la absorción del espejo absorbente saturable (SESAM).
• Este hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre la compleja dinámica de los láseres de modo bloqueado.
• Los resultados son significativos para la comprensión y el control del comportamiento del láser en sistemas ópticos.