Vanadium pentoksida (V2O5) adalah salah satu yang paling penting oksida logam transisi[19]. Dilaporkan memiliki karakteristik penyerapan optik nonlinier yang sangat baik dan karenanya cocok untuk aplikasi SA[20]. Dalam surat ini, EDFL Q-switched diperoleh melalui V2O5 . yang baru dikembangkan SA. Bahan SA disiapkan dengan memasukkan bahan V2O5 ke dalam polietilen glikol (PEG) untuk membuat film absorber, yang kemudian disisipkan di antara dua aturan fer serat. Laser Q-switched yang stabil berhasil dicapai dengan tingkat pengulangan maksimum, pulsa minimum lebar dan energi tertinggi tercatat pada 128,2 kHz, 7,81 s dan 3,2 nJ, masing-masing.
Metode dan Hasil
Di dalam riset, senyawa amonium metavanadat (NH4VO3) yang digunakan sebagai bahan baku. Senyata tersebut dimurnikan dengan menggunakan reaksi kimia standar untuk mendapatkan senyawa V2O5. Dalam prosesnya, 20 g NH4VO3 didispersikan dalam air deionisasi (500 mL). Kemudian, sejumlah kecil surfaktan Triton X-100 (sekitar 0,1 g) ditambahkan ke dalam larutan dan campuran diaduk pada suhu 90 ° C selama 1 jam. HNO3 dengan konsentrasi 35% diteteskan secara perlahan ke dalam campuran untuk mengasamkan larutan. Setelah meninggalkan campuran semalam, diperoleh endapan coklat tua. Kemudian dikumpulkan dan dicuci dalam deionisasi air untuk menghilangkan sisa-sisa surfaktan dan asam. Endapan itu kemudian dikeringkan dalam oven udara panas selama 12 jam pada suhu suhu konstan 90 °C. Akhirnya, bubuk kering dihancurkan dan dikalsinasi pada 500 °C selama 5 jam dalam tungku untuk membentuk senyawa V2O5 berwarna coklat kekuningan. Difraksi sinar-X (XRD) digunakan untuk menyelidiki kemurnian fase dan kristalinitas struktural V2O5. Profil XRD mengungkapkan puncak bentuk pada berbagai posisi 2θ. Puncaknya pada 51,3°, 47,4°, 34,4°, Posisi 32,4°, 31°, 26,2°, 21,7°, 20,3°, dan 15,4° berhubungan ke bidang kisi berturut-turut (002), (600), (301), (011), (310), (101), (110), (010) dan (200),. Puncak ini menunjukkan fase kristal ortorombik V2O5 tanpa kotoran.
Setelah memasukkan SA V2O5-PEG, laser gelombang kontinu pertama kali dihasilkan ketika daya laser pompa mencapai 40 mW. Saat daya laser dioda ditingkatkan menjadi 110,9 mW, EDFL mulai mengirimkan rangkaian pulsa Q-switched. Panjang gelombang laser berpusat pada 1562,4 nm dengan bandwidth 3-dB 0,4 nm. Hasil eksperimen juga menunjukkan bahwa tingkat pengulangan pulsa adalah 97,2 kHz pada daya pompa 138,7 mW. Rasio signal-to-noise dari frekuensi dasar diamati lebih tinggi dari 45 dB, yang menegaskan stabilitas operasi Q-switched tersebut. Hasil menunjukkan jejak osiloskop khas pada daya pemompa masing-masing adalah110,9 mW, 138,7 mW dan 166,5 mW. Seperti yang terlihat, semua kereta pulsa memiliki profil dan intensitas yang seragam. Periode pulsa diberikan sebagai 10,90 s, 10,29 s dan 7,82 s, yang sesuai dengan tingkat pengulangan masing-masing adalah 91,7 kHz, 97,2 kHz dan 128,2 kHz.
Kesimpulannya, pulsa Q-switched telah berhasil ditunjukkan dalam rongga EDFL menggunakan bahan SA baru berdasarkan film V2O5. SA diperoleh dengan mensintesis V2O5 menjadi film polimer PEG. Ini memiliki kedalaman modulasi, intensitas saturasi dan tidak jenuh kehilangan masing-masing sekitar 7%, 90 MW/cm2 dan 49%. Operasi Q-switching diperoleh dari daya pompa kisaran 110,9—166,5 mW. Tingkat pengulangan denyut nadi menunjukkan tren peningkatan dari 91,7 kHz menjadi 128,2 kHz, sedangkan lebar pulsa menunjukkan tren menurun dari 10,90 s hingga 7,81 s. Energi pulsa tertinggi 3,2 nJ adalah diperoleh pada daya pompa sebesar 166,5 mW. Bahan V2O5 SA memiliki keunggulan dalam hal kemudahan fabrikasi, kekokohan dan stabilitas, dan karenanya menjanjikan potensi untuk berbagai pengukuran dan aplikasi komunikasi optik.
Penulis : Prof. Dr. Moh. Yasin, M.Si.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://www.springer.com/journal/11801
Vanadium pentoxide film for microsecond pulse generation in 1.5-μm region., Mohamad F. Baharom, Salam M. Azooz, Ahmad H. A. Rosol, Moh Yasin, and Sulaiman Wadi Harun. https://doi.org/10.1007/s11801-022-1101-2
