Espejo absorbente saturable semiconductor

Los espejos absorbedores saturables de semiconductores ( SESAM ) son un tipo de absorbentes saturables que se utilizan en los láseres de bloqueo de modo .

Los absorbedores saturables de semiconductores se utilizaron para el bloqueo de modo láser ya en 1974, cuando se utilizó germanio de tipo p para bloquear el modo un láser de CO2 que generaba pulsos de alrededor de 500 picosegundos. Los SESAM modernos son pozos cuánticos únicos (SQW) de semiconductores III-V o pozos cuánticos múltiples cultivados en reflectores Bragg distribuidos por semiconductores (DBR). Inicialmente se usaron en un esquema de Modelo de Pulso Resonante (RPM) como mecanismos de inicio para láseres Ti: Zafiro que empleaban KLM como un absorbente saturable rápido. RPM es otra técnica de bloqueo de modo de cavidad acoplada. Diferente de APMLos láseres que emplean no linealidad de fase de tipo Kerr no resonante para el acortamiento del pulso, las RPM emplean la no linealidad de amplitud proporcionada por los efectos de relleno de banda resonante de los semiconductores. Los SESAM pronto se desarrollaron en dispositivos absorbentes saturables dentro de la cavidad debido a la mayor simplicidad inherente a esta estructura. Desde entonces, el uso de SESAM ha permitido mejorar la duración de los pulsos, las potencias medias, las energías de los pulsos y las tasas de repetición de los láseres ultrarrápidos de estado sólido en varios órdenes de magnitud. Se obtuvo una potencia promedio de 60W y una tasa de repetición de hasta 160GHz. Mediante el uso de KLM asistido por SESAM, se lograron pulsos de menos de seis femtosegundos directamente de un oscilador Ti: Sapphire. ^{[ cita requerida ]}

Ursula Keller inventó y demostró el espejo absorbente saturable de semiconductores (SESAM) que demostró el primer láser de estado sólido bombeado por diodos de modo bloqueado pasivamente en 1992. "Durante casi dos décadas desde entonces, su grupo en ETH Zurich ha seguido definiendo y presionando la frontera en láseres ultrarrápidos de estado sólido, tanto con modelos teóricos detallados como con resultados experimentales líderes en el mundo, demostrando mejoras de órdenes de magnitud en características clave como la duración del pulso, la energía y la tasa de repetición. También ayudó a encabezar la transferencia industrial de esta tecnología . Hoy en día, la mayoría de los láseres ultracortos se basan en el modelo SESAM, con importantes aplicaciones industriales que van desde la comunicación óptica, mediciones de precisión, microscopía, oftalmología y micromecanizado ".^[1]

Una ventaja importante que tienen los SESAM sobre otras técnicas de absorbentes saturables es que los parámetros de los absorbentes se pueden controlar fácilmente en una amplia gama de valores. ^{[ cuantificar ]} Por ejemplo, la fluencia de saturación se puede controlar variando la reflectividad del reflector superior, mientras que la profundidad de modulación y el tiempo de recuperación se pueden adaptar cambiando las condiciones de crecimiento a baja temperatura para las capas absorbentes. Esta libertad de diseño ha ampliado aún más la aplicación de SESAM en modelos de láser de fibra donde se necesita una profundidad de modulación relativamente alta para garantizar el autoencendido y la estabilidad de funcionamiento. Se demostraron con éxito láseres de fibra que funcionan a 1 µm y 1,5 µm. ^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]^{[cita irrelevante ]}

Referencias

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^ H. Zhang et al., "Solitones inducidos formados por acoplamiento de polarización cruzada en un láser de fibra de cavidad birrefringente" Archivado 2011-07-07 en Wayback Machine , Opt. Lett., 33, 2317–2319. (2008).
^ DY Tang et al., "Observación de solitones vectoriales bloqueados por polarización de alto orden en un láser de fibra" Archivado el 20 deenero de 2010en Wayback Machine , Physical Review Letters , 101, 153904 (2008).
^ H. Zhang et al., "Intercambio de energía coherente entre componentes de un solitón de vector en láseres de fibra", Optics Express , 16,12618-12623 (2008).
^ Zhang H .; et al. (2009). "Operación de solitón disipativo de longitud de onda múltiple de un láser de fibra dopado con erbio". Optics Express . 17 (2): 12692–12697. arXiv : 0907.1782 . Código Bibliográfico : 2009OExpr..1712692Z . doi : 10.1364 / oe.17.012692 . PMID 19654674 .
^ LM Zhao et al., "Bloqueo de rotación de polarización de solitones vectoriales en un láser de anillo de fibra". Archivado el 7 dejulio de 2011en la Wayback Machine , Optics Express , 16,10053–10058 (2008).

[1] "El grupo" . ulp.ethz.ch . Consultado el 10 de mayo de 2020 .

[2] H. Zhang et al., "Solitones inducidos formados por acoplamiento de polarización cruzada en un láser de fibra de cavidad birrefringente" Archivado 2011-07-07 en Wayback Machine , Opt. Lett., 33, 2317–2319. (2008).

[3] DY Tang et al., "Observación de solitones vectoriales bloqueados por polarización de alto orden en un láser de fibra" Archivado el 20 deenero de 2010en Wayback Machine , Physical Review Letters , 101, 153904 (2008).

[4] H. Zhang et al., "Intercambio de energía coherente entre componentes de un solitón de vector en láseres de fibra", Optics Express , 16,12618-12623 (2008).

[opticsinfobase.org-5] Zhang H .; et al. (2009). "Operación de solitón disipativo de longitud de onda múltiple de un láser de fibra dopado con erbio". Optics Express . 17 (2): 12692–12697. arXiv : 0907.1782 . Código Bibliográfico : 2009OExpr..1712692Z . doi : 10.1364 / oe.17.012692 . PMID 19654674 .

[6] LM Zhao et al., "Bloqueo de rotación de polarización de solitones vectoriales en un láser de anillo de fibra". Archivado el 7 dejulio de 2011en la Wayback Machine , Optics Express , 16,10053–10058 (2008).

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