Ukrainian Journal of Physical Optics 

Saleh Z. S., Anyi C. L., Rahman A. A., Ali N. M., Harun S. W., Manaf M. and Arof H.

Download this article

Abstract. A stable passively Q-switched erbium-doped fibre laser (EDFL) operating at 1536.5 nm is developed, using a 1 m long erbium-doped fibre as a gain medium and a simple graphene-based saturable absorber (SA). Using mechanical exfoliation, a single layer of graphene is obtained and deposited on the end facet of an optical fibre ferrule, which is then connected to another ferrule to form the SA. The SA is integrated into an EDFL cavity to achieve a stable pulse train at the threshold pump power of 42.3 mW. When the pump power increases from 42.3 to 63.5 mW, the pulse train repetition rate increases from 10.3 to 32.4 kHz, while the pulse width varies from 10.7 to 31.0 μs. The highest energy, 166.2 nJ, is achieved at the pump power of 42.3 mW.

Keywords: erbium-doped fibre laser, Q-switching, graphene saturable absorber, mechanical exfoliation

PACS: 42.55.Wd, 42.60.Gd
UDC: 535.574:621.375.82+537.874.37
Ukr. J. Phys. Opt. 15 24-29
doi: 10.3116/16091833/15/1/24/2014
Received: 24.09.2013

Анотація. Продемонстровано стабільне функціонування волоконного лазера на основі легованого ербію та пасивної модуляції добротності. Лазер складається з легованого ербієм волокна завдовжки 1 м, що слугує підсилюючим середовищем, і простого та дешевого графенового поглинача з насиченням. Лазер випромінює на довжині хвилі 1536,5 нм. Моношар графену отримано механічним відшаруванням. Поглинач з насиченням формували, наносячи цей моношар на торець оптичної волоконної муфти, приєднаної до іншої муфти. Поглинач інтегрували в резонатор волоконного лазера для досягнення стабільного набору імпульсів при пороговій потужності нагнітання 42,3 мВт. Зі зростанням потужності нагнітання від 42,3 до 63,5 мВт частота повторення імпульсів зростала від 10,3 до 32,4 кГц, а тривалість імпульса змінювалася від 10,7 до 31,0 мкс. Найвищу енергію 166,2 нДж було досягнуто за потужності нагнітання 42,3 мВт..