مطالعه نظری تاثیر مشخصات جاذب اشباع پذیر گرافن بر پالس خروجی لیزر تار نوری قفل شده مدی آلاییده به یون اربیوم

چکیده – در این تحقیق برای اولین بار یک مدولاتور نوری مبتنی بر ماده تغییر فاز gst بر روی بستر inp، در طول‌موج 1/55 میکرومتر طراحی و شبیه‌سازی شده است. ابتدا ساختار پیشنهادی، توسط نرم‌افزارهای کامسول و لومریکال به‌منظور محاسبه مودها و انتشار نور تحلیل‌شده و سپس برای عملکرد مطلوب، ضخامت مناسب برای لایه‌ها بدست آورده شده است. با توجه به این‌که ماده تغییر فاز gst به‌کاربرده شده در این ساختار دارای فازهای آمورف و بلوری پایدار می باشد و فازهای آمورف و بلور به ترتیب کمترین و بیشترین ضریب جذب نور را دارند. بنابراین، در صورت انتخاب طول مناسب مدولاتور، زمانی که ماده تغییر فاز gst در حالت‌های آمورف و بلوری قرار گیرد، نور به ترتیب با کمترین و بیشترین اتلاف انتشار خواهد یافت. در ادامه منحنی‌های مربوط به قسمت حقیقی و موهومی ضریب شکست موثر ساختار پیشنهادی برای مود‌های tm در هر یک از فازهای آمورف و بلوری ماده تغییر فاز gst محاسبه‌شده است.

theoretical study of the effect of graphene properties on the output of a mode-locked erbium doped fiber laser

in this article, the effect of the number of graphene layers as a saturable absorber on the characteristics of the output pulse in an erbium ion-doped mode-locked fiber laser has been investigated, theoretically. the simulation results show that with increasing the number of graphene layers, the time width of the pulse decreases and for 60 layers, the time width of the pulse will reach to 460 fs. according to the numerical calculations, by increasing the gain saturation energy, the maximum output pulse power increases and its value reaches to 15 watts. the simulation is based on the numerical solution of the nonlinear schrödinger equation and the fourier split step method