Sebuah tim peneliti dari Departemen Teknologi dan Sistem Laser Luar Angkasa dan Astronautika di Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai (SIPM) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (CAS) baru-baru ini melaporkan untuk pertama kalinya tingkat pengulangan yang rendah, bias penuh. melestarikan laser serat sembilan rongga pada pita panjang gelombang 915 nm. Hasil penelitian terkait dipublikasikan di Optics Express dengan judul "Laser ultracepat dengan tingkat pengulangan angka 915 nm yang rendah dengan struktur semua serat".
Laser dengan panjang gelombang mendekati 900 nm lebih disukai dalam bidang pengukuran optik karena responsnya yang tinggi terhadap detektor berbasis silikon. Laser serat frekuensi rendah-berat pada panjang gelombang ini dapat secara efektif mengurangi keburaman jarak dalam rentang waktu penerbangan (TOF), dan pada saat yang sama memiliki karakteristik kualitas sinar yang baik, struktur kompak, dan stabilitas jangka panjang, yang mana dapat digunakan sebagai sumber cahaya yang ideal untuk penjelajahan ruang angkasa. Namun, karena dispersi yang kuat dan efek nonlinier dari serat mode tunggal, laser sulit mencapai operasi pulsa tunggal dalam rongga serat yang panjang. Oleh karena itu, frekuensi pengulangan laser serat mode-terkunci konvensional biasanya dibatasi pada puluhan hingga ratusan MHz.
Gambar 1. Pengaturan eksperimental laser serat sembilan rongga dengan frekuensi pengulangan rendah 915 nm yang sepenuhnya mempertahankan bias
Untuk mengatasi masalah di atas, para peneliti mengusulkan laser serat sembilan rongga dengan frekuensi pengulangan rendah yang sepenuhnya mempertahankan bias dengan panjang gelombang pusat 915 nm. Dengan merancang dan mengoptimalkan struktur laser, keluaran pulsa tunggal berenergi tinggi pada frekuensi rendah dan berat dapat dicapai. Benih yang dioptimalkan diperkuat dengan satu tahap, dan keluaran pulsa dengan lebar pulsa 15,2 ps dan energi pulsa tunggal 4,7 nJ diperoleh pada frekuensi pengulangan 3,1 MHz. Performa laser yang dikunci dalam mode telah dikonfirmasi melalui uji daya dan stabilitas spektral yang berkepanjangan. Laser serat yang ringkas dan dapat diandalkan dalam jangka panjang ini merupakan sumber cahaya yang menjanjikan untuk jangkauan laser luar angkasa di masa depan.
Gambar 2. Uji stabilitas jangka panjang terhadap daya keluaran dan karakteristik keluaran spektrum dan pulsa dalam domain frekuensi dan waktu.
