Ukrainian Journal of Physical Optics 

Home page
 
 

Other articles 

in this issue
A Q-switched fibre laser operating in the 2 m region based on nonlinear polarization rotation technique 

Azooz S. M., Harun S. W., Ahmad H., Halder A., Paul M. C., Das S. and Bhadra S. K.

Download this article

Abstract. We demonstrate a Q-switched fibre laser operating at 1949.0 nm, which is based on a nonlinear polarization rotation (NPR) technique. It uses a 2 m long commercial thulium-doped fibre and a 15 m long homemade thulium–ytterbium co-doped fibre as active media. They are pumped respectively by 800 nm single-mode and 905 nm multimode radiations. A stable Q-switched pulse train with the repetition rate 13.49 kHz and the pulse width 3.089 s is obtained when the 905 nm and 800 nm pump powers are fixed at 2.3 W and 110.4 mW, respectively. The maximum pulse energy, 11 nJ, is obtained at the 800 nm and 905 nm pump powers equal respectively to 110.4 mW and 2.5 W. To the best of our knowledge, this is the first reported Q-switched fibre laser using the NPR technique.

Keywords: 2 m Q-switched fibre lasers, thulium-ytterbium co-doped fibres, nonlinear polarization rotation

PACS: 42.60.Da, 42.55.Wd
UDC: 621.375.826+615.849.19+681.7.068
Ukr. J. Phys. Opt. 16 32-37
doi: 10.3116/16091833/16/1/32/2015

Received: 09.10.2014

Анотація. Продемонстровано функціонування волоконного лазера з модульованою добротністю на основі нелінійного повертання площини поляризації, який випромінює на довжині хвилі 1949,0 нм. Лазер працює на легованому тулієм волокні завдовжки 2 м і виготовленому в лабораторних умовах волокні, легованому тулієм і ербієм завдовжки 15 м. Волокна нагнітають відповідно одномодовим випромінюванням з довжиною хвилі 800 нм і багатомодовим з довжиною хвилі 905 нм. Отримано стабільний цуґ із модульованою добротністю, з частотою слідування 13,49 кГц і шириною імпульсу 3,089 мкс за умов нагнітання випромінюванням з потужностями 2,3 Вт і 110,4 мВт відповідно на 905 нм і 800 нм. Максимальну енергію імпульсу 11 нДж отримано з нагнітанням 110,4 мВт на 800 нм і 2,5 Вт на 905 нм. Наскільки нам відомо, в цій роботі вперше запропоновано волоконний лазер із модульованою добротністю з використанням нелінійного повертання площини поляризації.

REFERENCES
  1. Theisen-Kunde D, Tedsen S, Herrmann K, Danckie V and Brinkmann R, 2007. Partial kidney resection based on 1.94 µm fiber laser system. Proc. SPIE. 6632: 663205. doi:10.1117/12.727861
  2. Baudelet M, Willis C C C, Shah L and Richardson M, 2010. Laser-induced breakdown spectroscopy of copper with a 2 µm thulium fiber laser. Opt. Express. 18: 7905–7910. doi:10.1364/OE.18.007905
  3. Lu B, Chen H, Jiang M, Chen X, Ren Z and Bai J, 2013. Graphene-based passive Q-switching for a 2 μm thulium-doped fiber laser. Laser Phys. 23: 045111. doi:10.1088/1054-660X/23/4/045111
  4. Wang Q, Teng H, Zou Y, Zhang Z, Li D, Wang R, Gao C, Lin J, Guo L and Wei Z, 2012. Graphene on SiC as a Q-switcher for a 2 μm laser. Opt. Lett. 37: 395–397. doi:10.1364/OL.37.000395
  5. El-Sherif A F and King T A, 2003. High-energy, high-brightness Q-switched Tm3+-doped fiber laser using an electro-optic modulator. Opt. Commun. 218: 337–344. doi:10.1016/S0030-4018(03)01200-8
  6. Anyi C L, Ali N M, Rahman A A, Harun S W and Arof H, 2013. Multi-wavelength Q-switched erbium-doped fibre laser using saturable absorber based on carbon nanotube film. Ukr. J. Phys. Opt. 14: 212–218. doi:10.3116/16091833/14/4/212/2013
  7. Harun S W, Ismail M A, Ahmad F, Ismail M F, Nor R M, Zulkepely N R and Ahmad H, 2012. A Q-switched erbium-doped fiber laser with a carbon nanotube based saturable absorber. Chinese Phys. Lett. 29: 114202. doi:10.1088/0256-307X/29/11/114202
  8. Kivisto S, Koskinen R, Paajaste J, Jackson SD, Guina M and Okhotnikov OG, 2008. Passively Q-switched Tm3+, Ho3+-doped silica fiber laser using a highly nonlinear saturable absorber and dynamic gain pulse compression. Opt. Express. 16: 22058–22063. doi:10.1364/OE.16.022058
  9. Qamar F Z and King T A, 2005. Passive Q-switching of the Tm-silica fiber laser near 2 μm by Cr2+:ZnSe saturable absorber crystal. Opt. Commun. 248: 501–505. doi:10.1016/j.optcom.2004.12.032
  10. Tang Y, Yang Y, Xu J and Hang Y, 2008. Passive Q-switching of short-length Tm3+-doped silica fiber lasers by polycrystalline Cr2+:ZnSe microchips. Opt. Commun. 281: 5588–5591. doi:10.1016/j.optcom.2008.07.069
  11. Hamzah A, Paul M C, Awang N A, Ahmad H, Pal M, Das S, Ismail M A and Harun S W, 2013. Passively mode-locked erbium doped zirconia fiber laser using a nonlinear polarisation rotation technique. Opt. Laser Technol. 47: 22–25. doi:10.1016/j.optlastec.2012.08.014
  12. Herda R, Kivistö S and Okhotnikov O G, 2008. Dynamic gain induced pulse shortening in Q-switched lasers. Opt. Lett. 33: 1011–1013. doi:10.1364/OL.33.001011
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics