I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Scien ce   Vo l.   10 ,   No .   2 May   201 8 ,   p p .   4 0 9 ~4 1 5   I SS N:  2502 - 4752 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 0 . i2 . p p 409 - 4 1 5        409       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Q - Sw itched  Erbi u m  Doped  Fiber   La ser    Inco rpo ra ting An ti m o ny   (III Tell u ride in  Poly v iny l Alcoho l as   Sa turable Abso rb er       E zz a t ul I rr a da h Is m a il 1 , S   M uh a mm a d As hra f   Z o l k o pl i 2 M uh a mm a Q uis a L o k m a n 3   H a f iza l Y a ha y a 4 Su la i m a Wa di H a run 5 ,   F a uza n Ah m a d * 6   1 , 2, 3, 4 , 6   M a lay sia   J a p a n   In tern a ti o n a In stit u te o f   T e c h n o lo g y   (M JIIT),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,     5 4 1 0 0   Ku a la L u m p u r,   M a lay sia   5   De p a rtm e n t   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o f   M a la y a ,   5 0 6 0 3   Ku a la L u m p u r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   N ov   9 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 5 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   11 ,   2 0 1 8       In   t h is  p a p e r,   w e   d e m o n stra ted   a   Q - sw it c h e d   e rb iu m   d o p e d   f ib e las e r   (EDF L in c o rp o ra ti n g   A n ti m o n y   (III)  Tellu rid e   (S b 2 Te 3 in   p o ly v in y l   a lch o h o ( P V A a p a ss i v e   s a tu ra b le  a b so rb e r.   T h e   sa tu ra b le  a b so rb e w a s   f a b rica ted   b y   d isso lv in g   A n ti m o n y   (III)  T e ll u rid e   p o w d e in to   P VA   so lu ti o n   a n d   d ry   in   th e   a m b ien tem p e ra tu re   f o 4 8   h o u rs .   T h e n ,   1   m m 2   x   1   m m 2   Sb 2 Te 3 - P V A   f il m   b a s e d   sa tu ra b le  a b so rb e we re   sa n d w ich e d   i n   b e tw e e n   F C/ P f e rru le  f o Q - sw it c h e d   las e g e n e ra ti o n .   T h e   sta b le  a n d   se lf - sta rted   Q - sw it c h e d   las e o p e ra tes   a c e n ter  w a v e len g th   1 5 6 0   n m   w it h   3   d B   b a n d w id th   o f   0 . 2 3   n m .   T h e   las e o p e ra tes   a p u m p   p o w e o f   2 9 . 3   m W   u n ti l   8 4 . 9   m w it h   re p e ti ti o n   ra te o f   2 0 . 9 9   k Hz   to   8 9 . 2 9   k Hz   a n d   p u lse   w id th   o f   1 3 . 9 5   µs   to   5 . 1 0   µs .   A m a x i m u m   p u m p   p o w e r,   th e   las e a b le  to   a c h iev e   p u lse   e n e rg y   o 6 2 . 7 2   n J a n d   h ig h   sig n a t o   n o ise   ra ti o   o f   7 1 . 4 .   K ey w o r d s :   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e   Q - S w i tch ed   Satu r ab le  ab s o r b er     Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fau za n   A h m ad ,     Dep ar t m en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r in g   S y s te m ,   Ma la y s ia   J ap an   I n ter n atio n al  I n s ti tu te  o f   T ec h n o lo g y   ( MJ I I T ) ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia ,   5 4 1 0 0   Ku ala  L u m p u r ,   Ma la y s ia.   E m ail:  f au za n . k l@ u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h d ev elo p m en t   i n   t h g e n er atio n   o f   Q - s w i tch ed   f ib er   la s e r   g i v h u g m o m e n t u m   i n   w id r a n g e   o f   ap p licatio n s   e s p ec iall y   in   r e m o te  s e n s i n g ,   r an g f in d i n g ,   laser   p r o ce s s in g   a n d   o p tical  co m m u n icatio n s   [ 1 ] .   T h is   Q - s w itc h ed   la s er   ca n   b e   r ea lized   in to   t w o   ca te g o r ies  w h ic h   i s   ac ti v e   o r   p ass i v te ch n iq u es.   I n   ac tiv e   tech n iq u e,   a n   o p tical  m o d u lat o r   is   r eq u ir e d   to   m o d u late  th e   lo s s   in   th e   ca v it y .   T h is   tec h n iq u e   e n ab les   h i g h   s tab ilit y   p u l s e,   h i g h   p o w er   an d   n ar r o w   p u l s d u r atio n   [ 2 ] .   On   t h e   o th er   h a n d ,   in   t h p as s iv tec h n iq u e,   lo s s es   ar au to m a ticall y   m o d u late s d   b y   i n co r p o r atin g   s atu r ab le  ab s o r b er .   Ma n y   t y p e s   o f   s at u r ab le  ab s o r b er s   ar in te n s i v el y   in v es tig a te d,   in cl u d in g   s e m ico n d u cto r   s at u r ab le  ab s o r b er   ( SESA M) ,   ca r b o n   n a n o tu b es  ( C NT )   an d   2 m ater ials   [ 3 ] .   Ho w ev er ,   S E SAM’ s   ar r ath er   co s t l y ,   co m p lex   in   f ab r icatio n ,   o p er ates   in   n ar r o w   b a n d   an d   r eq u ir es   lo n g   r ec o v er y   ti m e.   B esid es  th a t,  C NT s   ar co s t   ef f ec tiv e   an d   ea s y   to   f ab r icate ,   b u t   o p er ates  at  a   p ar ticu lar   w a v ele n g th   t h u s   r eq u ir in g   b an d g ap   tu n in g   b y   co n t r o llin g   t h ch ir alit y   a n d   d ia m e ter   [ 3 ] .     Q - s w itc h in g   t y p icall y   is   tec h n iq u to   g e n er ate  s h o r p u l s b y   s u d d en   s w i tch i n g   lo s s   o f   t h ca v it y   Q - f ac to r   o r   ca v it y   lo s s .   B y   m ea n s ,   s w itc h i n g   h ap p en s   wh en   t h g ai n   ac h iev m a x i m u m   e n er g y   an d   s atu r ate s ,   th e n   s u d d en l y   s w itc h e s   f r o m   h i g h   s tate s   to   lo w   s t ates  in   t h e   f o r m   o f   s h o r an d   in te n s p u l s e.   T h is   p h e n o m e n o n   ca n   o n l y   b r ea lized   in   t h p r esen ce   o f   s at u r ab le  ab s o r b er .   T h u s ,   th s a tu r ab le  ab s o r b er   a r e   r eq u ir ed   to   h av ce r tain   o p tical  b an d g ap   to   allo w   t h li g h ab s o r p tio n   a n d   elec tr o n   tr an s itio n   f o r   p u ls e   g en er atio n .   2 m ater ials   ar e   ex ce lle n ca n d id ate s   a s   s atu r ab le  ab s o r b er .   2 m ater ial  f a m il y   co n s is t s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   4 0 9     415   410   s ev er al  m ater ials   g r o u p ,   w h ic h   is   g r ap h e n e,   tr an s i tio n   m etal   d ich alco g e n id es  ( T MD ) ,   b lac k   p h o s p h o r u s   ( B P )   an d   to p o lo g ical  in s u la to r   ( T I )   w h ic h   o f f er s   d is tin ct,   u n i q u o p tical  p r o p er ties   th u s   o p en in g   u a   n e w   o p p o r tu n itie s   f o r   f ib er   laser   ap p licatio n s   [ 2 ] .     An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id ( Sb 2 Te 3 )   is   o n o f   th s i g n i f ican 2 m a ter ial  w h ic h   lie s   in   t h T I s   g r o u p .   Un li k t w o   o f   i ts   o t h er   f a m il y   m e m b er   w h ich   is   B is m u th   ( I I I )   Selen id an d   B is m u th   ( I I I )   T ellu r id e An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id h a v e   n o b ee n   r ec ei v i n g   as   m a n y   atten tio n   as   it   d eser v e s ,   esp ec iall y   in   Q - s w i tch ed   r eg i m e.   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id h av e   n ar r o w ed   o p tical   b an d g ap ,   ap p r o x i m a tel y   0 . 2   eV  [ 4 ]   w h ich   is   s   s u itab le  a s   s atu r ab le  ab s o r b er .   T h er ar s e v er al  r ep o r ted   w o r k s   o n   A n ti m o n y   ( I I I )   T ell u r id as  s at u r ab le  ab s o r b er   u s in g   v ar io u s   tech n i q u es.  B o g u s la w s k i   et  al .   w as   ab le  to   g e n er ate  p u l s la s er   u s i n g   liq u id   p h a s e   ex f o lia ted   m et h o d   b y   d i s s o lv in g   th b u lk   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id cr y s ta in to   c h i to s a n   s o l u tio n   [ 4 ] .   T h An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e - ch i t o s an   s o l u tio n   w er d r o p p ed   o n   th s id p o lis h ed   f ib er   f o r   p u ls g e n er atio n .   T h o u g h   it  h as  ad v a n tag e s   in   ter m s   o f   d ep o s itio n   p r ec is io n ,   th i s   m et h o d   ca u s es  t h d ev ice  to   b h ig h l y   s en s iti v to   p o lar izatio n .   T h i s   ca n   lar g el y   e f f ec t h p r o d u c ed   p u ls ed   i f   n o co n tr o lled   p r o p er ly .   I n   ad d itio n ,   So to r   et  al .   p r o p o s ed   m ec h a n ical  e x f o lia t io n   tech n iq u e   f r o m   b u lk   An t i m o n y   ( I I I )   T ellu r id an d   w as  ab le  to   ac h iev e   m o r t h a n   55   d B   s ig n al  to   n o is e   r atio   [ 5 - 6 ]   in   m o d lo ck in g   r e g i m e.   Ho w ev er ,   t h i s   tech n iq u e   r eq u ir es   ted io u s   w o r k s   a n d   t h th ick n e s s   o f   t h e x f o lia ted   la y er   is   r at h er   h ar d   to   b co n t r o lled B esid es,  it a ls o   ca u s es a   g r ea t n u m b er   o f   m ater ial  lo s s e s .     T h u s ,   in   th is   p ap er   w p r o p o s ed   m et h o d   b y   d is p er s i n g   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id p o w d er   in to   a   p o ly v i n y alco h o ( P VA )   as  h o s p o ly m er   to   d ev elo p ed   A n t i m o n y   ( I I I )   T ellu r id e - p o l y v i n y alco h o ( Sb 2 Te 3 - P VA )   b ased   p ass iv s a tu r ab l e   ab s o r b er .   Usi n g   th i s   m e th o d ,   co n ce n tr atio n   an d   t h ick n e s s   o f   th S ca n   b co n tr o lled .   T h is   m et h o d   is   ea s ier   to   f ab r icate ,   w i th   h ig h   r ep ea tab ilit y   an d   s ca lab le  p r o d u cti o n   p o s s ib ilit y .   T h d ev elo p ed   An ti m o n y   ( I I I )   T e llu r id e -   p o l y v in y a lco h o b as ed   s atu r ab le  ab s o r b er   is   s an d w ic h ed   i n   b et w ee n   f ib er - o p tic  co n n ec to r/ p h y s ical  co n tact  ( FC /P C f o r   s tab le  p u ls g en er atio n   in   Q - s w itc h ed   r eg i m e.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     2 . 1 .   Sa t ura ble A bs o rber   P re pa ra t io n   T h p o ly v in y l   alco h o w h ic h   i s   w ater   s o lu b le  s y n t h etic  p o l y m er   w as  d i s s o l v ed   in   De - I o n ized   ( DI w ater   w i th   t h aid   o f   a   m a g n et ic  s tirr er   at  r o o m   te m p er atu r to   o b tain   p o l y v in y l   alco h o s o lu tio n .   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e - p o l y v i n y alco h o b ased   s atu r ab le  ab s o r b er   w er p r ep ar ed   b y   d is s o l v in g   1 0   m g   of   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e   p o w d er   ( Sig m a - A ld r ich ,   - 3 2 5   m es h ,   9 9 . 9 6 tr ac m etal  b asi s in to   5   m o f   p o ly v i n y alco h o l   s o lu tio n   b y   u ltra - s o n icat io n   te ch n iq u f o r   9 0   m i n u tes ,   f o llo w ed   b y   ce n tr i f u g atio n   f o r   1 0   m i n u te s   at  2 0 0 0   r p m   to   p r o d u ce   s tab le   A n ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o l y v in y l   alco h o s u s p en s io n .   T h e n ,   t h An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o ly v i n y alco h o s u s p en s io n   w er d ec an ted   i n to   1 4 . 4   cm 3   p etr d is h   an d   k ep in   d r y   ca b in et  at   a m b ien te m p er atu r f o r   4 8   h o u r s .   T h s u r f ac a n d   th t h ick n e s s   o f   d ev elo p ed   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o ly v i n y alco h o f il m   b ased   p ass iv s at u r ab le  ab s o r b er   w a s   o b s er v ed   an d   m ea s u r ed   u s i n g   3 m ea s u r i n g   laser   m icr o s co p es  ( Ol y m p u s ,   L E XT   OL S4 1 0 0 ) .   T h s u r f ac o f   th A n ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o l y v i n y alco h o l   fi l m   co n s is o f   r an d o m l y   d is tr ib u ted   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id p o w d er   w it h   t h m ea s u r ed   th ic k n es s   o f   34  m   as  s h o w n   in   Fig u r 1 ( a)   an d   Fig u r 1 ( b ) .                                                                                        ( a)                                                                                     ( b )     Fig u r 1 .   ( a)   Mic r o s co p e   I m a g o f   Sb 2 Te 3 - P VA   Fil m   ( b )   T h ick n e s s   Me a s u r e m en o f   Sb 2 Te 3 - P V A   Fil m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Q - S w itch ed   E r b iu Do p ed   F ib er La s er I n co r p o r a tin g   A n t i mo n y…   ( E z z a tu l I r r a d a h   I s ma il )   411     2 . 2 .   E x peri m ent a l   Set u p   T h ex p er i m e n tal  s et u p   o f   th e   p r o p o s ed   Q - s w i tch ed   E DF L   i s   s h o w n   in   F i g u r 2 .   T h la s er   ca v it y   ar co m p r is e d   o f   9 8 0   n m   laser   d io d e,   9 8 0 /1 5 5 0   n m   w a v ele n g th   d i v is io n   m u l tip lex i n g   ( W DM ) ,   2 . 6   m   lo n g   E r b iu m   d o p ed   f ib er   ( E DF) ,   an   o p tical  is o lato r ,   8 0 /2 0   o p tical   co u p ler   an d   th n e w l y   d ev elo p ed   A n ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o l y v i n y alco h o b ased   p ass i v s at u r ab le  ab s o r b er .   T h laser   w a s   p u m p   b y   9 8 0   n m   la s er   d io d th r o u g h   th e   W DM .   An   E DF   with   p ea k   ab s o r p tio n   o f   4 5   d B /m   at   1 5 3 1   n m   w a s   u s ed   to   e x c ite  th e   9 8 0   n m   li g h to   1 5 5 0   n m   w av e len g t h .   A n   o p tical  is o lato r   w as  u s ed   to   allo w   f o r   u n id ir ec tio n al   li g h t p r o p ag atio n .   T h o u tp u t   w er e   tap p ed   o u u s i n g   8 0 /2 0   co u p ler   w h er 8 0 o f   lig h o s cillates  i n   t h ca v it y   a n d   2 0 u s ed   f o r   o u tp u t   m ea s u r e m e n t.  T h o u tp u t   w as   m ea s u r ed   u s i n g   a n   o p tical  s p ec tr u m   an a l y ze r   ( O S A ) ,   d i g i tal  o s cillo s co p e,   a n   o p tical   p o w er   m eter   an d   r ad io   f r eq u en c y   s p ec tr u m   a n al y ze r   ( R FS A ) .   T h An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o ly v i n y alco h o b ased   s atu r ab le  ab s o r b e r   w a s   cu i n to   1   m m 2   1   m m 2   an d   s a n d w ich e d   in   b et w ee n   FC /P C   f ib er   f er r u le  f o r   p u ls e   laser   g e n er atio n .           Fig u r 2 .   L aser   C a v it y   C o n f ig u r atio n   Set u p       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     T h Q - s w itc h in g   o p er atio n   w er o b s er v ed   at   in itial  p u m p   p o w er   o f   2 9 . 3   m W   an d   w a s   h eld   s tab le   u n t il  t h p u m p   p o w er   r ea ch e s   8 4 . 9   m W .   W h en   t h p u m p   p o w er   w as  t u n ed   ex ce ed in g   8 4 . 9   m W ,   t h p u l s e   s tar ted   to   g et  d is to r ted   an d   e v en t u all y   d i m i n is h ed .   T o   co n f ir m   th p u ls g e n er ated   w er e   d ir ec tl y   ass o ciate d   w it h   t h n e w l y   f ab r icate d   s at u r ab le  ab s o r b er   an d   n o s u b j ec t   to   th n o n lin ea r   p o lar izatio n   r o tatio n   ( NP R )   in   th ca v it y ,   t h s a tu r ab le  ab s o r b er   w er r e m o v ed   r esu lt i n g   in   n o   o b s er v ab le  p u ls e   as   t h e   p u m p   p o w er   w a s   tu n ed   o v er   w id r an g e Fi g u r 3   s h o w s   th o p tical  s p ec t r u m   at  8 4 . 9   m W .   T h laser   o p er ates  at  ce n tr al   w a v ele n g t h   o f   1 5 6 0   n m   w i th   a   3   d B   s p ec tr al   b an d w id th   o f   0 . 2 3   n m   d u to   th s p ec tr al  b r o ad en in g   in d u ce d   b y   th An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e - p o ly v i n y l a lco h o l sat u r ab le  ab s o r b er           Fig u r 3 .   Op tical  Sp ec tr u m   at  P u m p   P o w er   o f   8 4 . 9   m W     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   4 0 9     415   412   Fig u r ( a)   d is p lay s   th t y p ic al  o s cillo s co p tr ac o f   Q - s w i tch ed   laser   at  m a x i m u m   p u m p   p o w er   o f   8 4 . 9   m W .   T h f ig u r e   s h o w s   a   u n i f o r m   p u ls w ith   n o   d i s ti n ct  a m p lit u d e   v ar iatio n .   T h p u ls e   d u r atio n   at  f u ll  w id t h   h al f   m a x i m u m   s h o w s n   i n   F i g u r 4 ( b )   ar 5 . 1   µs a n d   p u ls e - to - p u l s s ep ar atio n   o f   1 1 . 2   µs.            Fig u r 4 .   ( a)   T y p ical  Oscil lo s c o p T r ac es  ( b )   Sin g le  P u l s at  P u m p   P o w er   o f   8 4 . 9   m W       Fig u r 5   s h o w s   th e   r ep etitio n   r ate  an d   p u ls d u r atio n   a s   f u n ctio n   o f   p u m p   p o w er .   T h e   r ep etitio n   r ates  w er e   o b s er v ed   to   in cr ea s f r o m   2 1 . 0   k Hz  to   8 9 . 3   k Hz  as  th p u m p   p o w er   w as  i n c r ea s ed   f r o m   2 9 . 3   m W   u n t il  8 4 . 9   m W .   O n   th e   c o n tr ar y ,   t h p u ls w id th   w as   d ec r ea s ed   f r o m   1 4 . 0   µs  to   5 . 1   µs  w h en   t h p u m p   p o w er   w a s   i n cr ea s ed .   T h in cr ea s i n   p u m p   p o w er   p r o v id es  m o r p h o to n s   c h a n n e le d   to   th s at u r ab le   ab s o r b er   r esu lti n g   i n   f as ter   s atu r atio n   o f   th s at u r ab le  ab s o r b er ,   th u s   e m itti n g   m o r e   lig h t.  T h u s ,   th r ep etitio n   r ates b ec o m e   f as ter   an d   p u ls w id t h   is   n ar r o w ed .             Fig u r 5 .   R ep etitio n   R a te  an d   P u ls W id th   as a   F u n ct io n   o f   P u m p   P o w er .       Fig u r 6   s h o w s   th o u tp u p o w er   a n d   p u ls e n er g y   as  f u n ctio n   o f   p u m p   p o w er .   T h o u t p u p o w er   in cr ea s es   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   t h i n cr ea s i n g   p u m p   p o wer ,   f r o m   0 . 9   m W   u p   to   5 . 6   m W .   Sa m e   g o es   to   p u ls en er g y ,   in cr ea s ed   f r o m   4 6 . 2   n J   to   6 7 . 4   n J   at   p u m p   p o w e r   o f   6 2 . 7   m W   an d   d ec r ea s ed   as  th p u m p   p o w er   w a s   in cr ea s ed   b e y o n d   6 2 . 7   m W .   T h in cr ea s i n g   o f   r ep etitio n   r ate  an d   d ec r ea s in g   p u ls w id th   ca n   cr ea tes  an   in te n s p u ls allo w i n g   in cr ea s ed   p u l s en er g y T h p r o p o s ed   w o r k s   p r o d u ce   w id r an g o f   tu n ab le   r ep etit io n   r ate  f r o m   2 0 . 9 9   k Hz  to   8 9 . 3 0   k Hz  w h ic h   i s   b etter   t h a n   B is m u t h   ( I I I )   Sele n id ( B i 2 Se 3 [ 8 , 9 ]   an d   B is m u t h   ( I I I )   T ellu r id e   ( B i 2 Te 3 )   [ 7 , 1 0 ]   b ased   s atu r ab le  ab s o r b er .   T h s h o r test   s in g le  en v elo p o f   5 . 1   s   is   s h o r ter   th a n   2 7 . 3   s   as  r ep o r ted   in   [ 9 ]   u s in g   B is m u th   ( I I I )   Selen id B i 2 Se 3   an d   1 2 . 7 4   μ s   em p lo y i n g   B is m u th   ( I I I )   T ellu r id [ 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Q - S w itch ed   E r b iu Do p ed   F ib er La s er I n co r p o r a tin g   A n t i mo n y…   ( E z z a tu l I r r a d a h   I s ma il )   413       Fig u r 6 .   O u tp u P o w er   a n d   Pu ls E n er g y   as a   F u n ct io n   o f   P u m p   P o w er .       Fig u r 7   d ep icts   th e   o u tp u o f   R FS at  f u n d a m e n tal  r ep etiti o n   r ate  o f   8 9 . 3   k Hz.   T h r ec o r d ed   s ig n al   to   n o is r atio   o f   th Q - s w itc h ed   laser   is   7 1 . 4   d B   s h o w i n g   t h at  t h laser   h a v g o o d   s ta b ilit y   d u to   h ig h   s ig n al  to   n o is e   r atio .   T h s ig n al  to   n o is r atio   ( S NR )   o f   7 1 . 4   d B   is   h ig h er   t h an   o th er   r ep o r ted   w o r k s   o f   to p o lo g ical  in s u lato r s   ( T is )   b a s ed   s atu r ab le  ab s o r b er   [ 8 - 1 0 ] .           Fig u r 7 .   S ig n al  to   No is R ati o   at  Fu n d a m en ta l Rep etitio n   R ate  o f   8 9 . 3   k Hz       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   o f   th L a s er   P er f o r m a n ce   Usi n g   Di f f er en T o p o l o g ical  I n s u lato r   b ased     Satu r ab le  A b s o r b er   in   Q - S w it ch ed   R eg i m e   SA     P p   m i n .   ( mW )   P p   max .   ( mW )   R R   ( k H z )   P W   ( s)   A O P   ( mW )   P max .   ( n J)   S N R   ( d B )   R e f .   Bi 2 Te 3   1 5 6 7 . 1   43   2 0 1 . 7   3 . 3 - 1 2 . 7     3 . 5   2 7 8 . 8   -   [ 7 ]   Bi 2 Te 3   1 5 8 9 . 1   67   2 3 8 . 5   2 . 1 - 1 2 . 8     1 9 . 5   1 . 5 2 5   3 6 . 4   [ 1 0 ]   Bi 2 Te 3   1 5 4 3 . 3   30   2 1 0 . 0   1 2 . 6 - 1 7 7 . 7   2 1 7   n   1 . 3   7 . 5   -   [ 1 1 ]   Bi 2 Se 3   9 7 4 . 0   9 . 3   1 5 0 . 1   6 . 2 - 4 0 . 1     1 . 6   3 9 . 8   50   [ 8 ]   Bi 2 Se 3   1 5 3 0 . 0   60   1 0 0 . 0   2 6 . 1 - 3 6 . 6     -   6 . 1   58   [ 9 ]   Sb 2 Te 3   1 5 6 0 .   0   2 9 . 3   8 4 . 9   2 0 . 9 - 8 9 . 2     5 . 6   6 2 . 7   7 1 . 4   T h i s   W o r k   S A     S a t u r a b l e   a b so r b e r ,   P p     p u m p   p o w e r ,   R R -   r e p e t i t i o n   r a t e ,   P W -   p u l se   w i d t h ,   A O P - a v e r a g e   o u t p u t   p o w e r ,   P E -   p u l se   e n e r g y ,     S N R     S i g n a l   t o   n o i se   r a t i o ,   B i 2 T e 3 -   B i sm u t h   ( I I I )   Te l l u r i d e ,   B i 2 S e 3 -   B i s mu t h   ( I I I )   S e l e n i d e ,   S b 2 T e 3 -   A n t i mo n y   ( I I I )   T e l l u r i d e .         4.   CO NCLU SI O N   As  s u m m ar y ,   Q - s w itc h ed   E r b iu m - d o p ed   f ib er   laser   ( E DFL )   i n co r p o r atin g   An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o l y v i n y alco h o l   ( Sb 2 Te 3 - P VA )   as  p ass iv s atu r ab le  ab s o r b er   w a s   d em o n s tr ated   in   th i s   m an u s cr ip t.  T h s at u r ab le  a b s o r b er   w as  p r ep ar ed   b y   d i s s o lv in g   An ti m o n y   ( I I I )   T el lu r id p o w d er   i n to   p o ly v i n y alco h o s o lu tio n .   T h An ti m o n y   ( I I I )   T ellu r id e -   p o ly v i n y alco h o s u s p e n s io n   w a s   d ec an ted   in to   p etr d is h   an d   lef d r y   in   th a m b ien f o r   4 8   h o u r s .   T h s atu r ab le  ab s o r b e r   w a s   d ep o s ited   i n   b et w ee n   th f ib er - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   4 0 9     415   414   co n n ec to r /p h y s ical  co n tact   ( F C /P C )   w ith   f ib er   co n n ec to r   to   g en er ate  p u l s laser .   T h s tab le  Q - s w i tch ed   laser   o p er ates  o n   th r es h o ld   in p u p u m p   p o w er   o f   2 9 . 3   m W   an d   was  s u s tai n ed   u n til   8 4 . 9   m W .   T h laser   o p er ates  at   ce n ter   w av e len g t h   o f   1 5 6 0   n m .   A s   t h p u m p   p o w er   in cr e ased ,   th r ep et itio n   r ate  w a s   i n cr ea s ed   an d   p u l s w id t h   d ec r ea s ed .   T h h i g h est   p u ls e n er g y   w er ac h ie v ed   a 6 7 . 4   n J   at  in p u p u m p   p o w e r   o f   6 2 . 7   m W .   T h e   o u tp u p o w er   w as  d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   th in p u p u m p   p o w er .   T h r ec o r d ed   s ig n al  to   n o is r atio   ( SNR )   o f   7 1 . 4   d B   s h o w s   t h h ig h   s tab ili t y   o f   th g e n er ated   p u ls w h ic h   is   a ls o   t h h ig h est   r ec o r d ed   s ig n al  to   n o is r atio   r ep o r ted   am o n g   to p o lo g ical  i n s u lato r   b ased   p ass i v s at u r ab le  ab s o r b er .         ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   th a n k   Un iv er s iti  T ek n o lo g i   Ma la y s ia  ( UT M)   f o r   s u p p o r tin g   t h is   r esear c h   w o r k   UT R & F u n d   g r an n o 4 J 3 0 4   an d   Ma lay s ia  J ap an   I n ter n atio n al  I n s ti tu te  o f   T ec h n o lo g y   ( MJ I I T )   Sch o lar s h ip   Fu n d       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   Ch e n ,   Y.   C h e n ,   M .   W u ,   Y.   L i,   C.   Zh a o ,   S .   W e n ,   S tab le   Q - S w it c h e d   Erb i u m - Do p e d   F i b e L a s e Ba se d   o n   T o p o lo g ica In s u lato r   Co v e re d   M icro f ib e r,   IEE P h o t o n ics   T e c h n o lo g y   L e tt e rs ,   v o l.   2 6 ,   n o .   1 0 ,   p p .   9 8 7 - 9 9 0 ,   M a y   2 0 1 5 .   [2 ]   R. I.   W o o d w a rd   a n d   E.   J.  R.   Ke ll e h e r,   2 D S a tu ra b le A b so rb e rs f o F ib re   L a se rs,”  Ap p l.   S c i . ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 4 4 0 - 14 5 6 ,   2 0 1 5 .     [3 ]   S .   Ya m a sh it a ,   A   T u to rial  o n   N o n li n e a P h o t o n ic  A p p li c a ti o n o f   Ca rb o n   Na n o t u b e   a n d   G ra p h e n e ,   J o u rn a o f   L ig h twa v e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 0 ,   n o .   4 ,   p p .   4 2 7 - 4 7 7 ,   F e b r u a ry   1 5 ,   2 0 1 2 .   [4 ]   J.  Bo g u sla ws k i,   J.  S o to r,   G .   S o b o n ,   J.  T a r k a ,   J.  Ja g i e ll o ,   W .   M a c h e rz y n sk i, L .   L ip in sk a   a n d   K.  M .   A b ra m sk i,   M o d e - lo c k e d   Er - d o p e d   f ib e las e b a se d   o n   l iq u id   p h a se   e x f o li a t e d   S b 2 T e 3   to p o lo g ica in s u lato r ,   L a se Ph y s .,  2 4 , 1 0 5 1 1 1   ( 6 p p ),   2 0 1 4 .   [5 ]   J.  S o to r,   G .   S o b o n ,   W .   M a c h e rz y n sk a n d   K.  M .   A b ra m sk i,   Ha r m o n ica ll y   m o d e - lo c k e d   Er - d o p e d   f ib e las e b a se d   o n   a   S b 2 T e 3   t o p o lo g ica i n su lato r   sa tu ra b le ab so r b e r,   L a se r P h y s.  L e tt . ,   1 1 ,   0 5 5 1 0 2   (5 p p ) ,   2 0 1 4 .   [6 ]   J.  S o t o r,   G .   S o b o n , W .   M a c h e rz y n sk i,   P .   P a letk o , K.   G ro d e c k i,   a n d   K.  M .   A b ra m s k i,   M o d e - lo c k i n g   in   Er - d o p e d   f ib e las e r   b a se d   o n   m e c h a n ica ll y   e x f o li a ted   S b 2 T e 3   sa tu ra b le  a b so rb e r,   Op ti c a M a ter ia ls  Exp re ss ,   v o l.   4 ,   n o .   1 ,   p p . 1 -   6 ,   1   Ja n u a ry   2 0 1 4 .   [7 ]   Q.  W a n g ,   Y.  Ch e n ,   G .   Jia n g ,   e a l. ,   Dro p - c a ste d   se lf - a ss e m b led   to p o lo g ica in su lat o m e m b ra n e   a a n   e ffe c ti v e   sa tu ra b le ab so r b e f o u lt ra f a st l a se p h o to n ics ,   IEE Ph o to n ics   J o u rn a l ,   v o l.   7 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 1 ,   2 0 1 5 .   [8 ]   L .   S u n ,   Z.   L in ,   J.  P e n g ,   e a l. ,   P r e p a ra ti o n   o f   fe w - la y e b is m u th   se len id e   b y   li q u i d - p h a se - e x f o li a ti o n   a n d   it o p ti c a l   a b so rp ti o n   p r o p e rti e s,”   S c ien ti fi c   Rep o rts ,   A rti c le n u m b e r:  4 7 9 4   , 2 0 1 4 .   [9 ]   H.  A h m a d ,   M .   S o lt a n ian ,   L .   Na rim a n i,   e a l. ,   T u n a b le  S - Ba n d   Q - S w it c h e d   F ib e L a se u sin g   Bi2 S e 3   a th e   sa tu ra b le ab so r b e r,   IEE P h o to n ics   J o u rn a l ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   2 0 1 5 .   [1 0 ]   Y.  Ch e n ,   C.   Zh a o ,   S .   C h e n ,   e t   a l. ,   L a rg e   e n e rg y ,   wa v e len g th   w id e l y   tu n a b le,  t o p o l o g ica in su l a to Q - sw it c h e d   e rb iu m   d o p e d   f ib e las e r,   IEE J o u rn a o S e lec ted   T o p ics   in   Qu a n t u El e c tro n ics ,   v o l.   2 0 ,   n o .   5 ,   p p .   3 1 5 3 2 2 ,   2 0 1 4 .   [1 1 ]   M .   W u ,   Y.  Ch e n ,   H.  Z h a n g ,   e a l. ,   Na n o se c o n d - sw it c h e d   e rb iu m - d o p e d   f ib e las e r   w it h   w id e   p u lse - re p e ti ti o n -   ra te   ra n g e   b a se d   o n   to p o l o g ica in su la to r,   IEE E   J o u r n a l   o f   Qu a n t u m E lec tro n ics ,   v o l.   5 0 ,   n o .   6 ,   p p .   3 9 3 3 9 6 ,   2 0 1 4 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Q - S w itch ed   E r b iu Do p ed   F ib er La s er I n co r p o r a tin g   A n t i mo n y…   ( E z z a tu l I r r a d a h   I s ma il )   415   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS         Ez z a t u Ir r a d a h   Is m a il   re c e iv e d   h e B. S c . (H o n s)  d e g re e   in   A p p li e d   P h y sic f ro m   Un iv e rsiti   M a la y sia   T e re n g g a n u ,   M a la y sia   in   2 0 1 5 ,   a n d   M . E n g   d e g re e   i n   e n g in e e rin g   sc ien c e   f ro m   Un iv e rsit y   o f   M a la y a ,   M a la y sia   i n   2 0 1 7 .   S h e   is cu rre n tl y   p u rsu i n g   h e P h D i n   P h y sic s (P h o to n ics   E n g in e e rin g a M a la y sia - J a p a n   In tern a ti o n a In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   (M JII T ),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia .                     Fa u z a n   Ah m a d   re c e iv e d   th e   De g re e   in   M e c h a tro n ics   f ro m   Un iv e rsiti   Tek n o lo g M a lay sia   in   1 9 9 9 ,   M a ste r' De g re e   (Im a g e   p ro c e ss in g a n d   P h D e g re e   in   El e c tri c a E n g in e e rin g   (P h o t o n ics s)  f ro m   Un iv e rsit y   o f   M a la y a   in   2 0 0 7   a n d   2 0 1 4 ,   re sp e c ti v e l y .   He   is  c u rre n tl y   a   se n io lec tu re a De p a rtm e n o f   El e c tro n ic  S y ste m En g in e e rin g ,   M a la y s ia - Ja p a n   In tern a ti o n a I n stit u te  o f   T e c h n o lo g y   (M JII T ),   Un iv e rs i ti   T e k n o lo g M a la y sia .   Dr.  F a u z a n   is  a   m e m b e o f   Op ti c a l   S y st e m   a n d   De v ice (OD ES YS Ik o h z a   o f   M JIIT   a n d   h is  re se a rc h   in tere st  in c l u d e n a n o   m a teria f o o p ti c a p u lse   las e g e n e ra ti o n   a n d   o p ti c a f ib e se n so r.               S u la i m a n   W a d H a r u n   re c e i v e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   e lec tr ica a n d   e lec tro n ics   sy ste m   e n g in e e rin g   f ro m   th e   Na g a o k a   Un iv e rsit y   o f   Tec h n o lo g y ,   Na g a o k a ,   Ja p a n ,   i n   1 9 9 6 ,   a n d   t h e   M . S c .   a n d   P h . D.  d e g re e in   p h o t o n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o M a la y a ,   Ku a la   L u m p u r,   M a la y sia ,   in   2 0 0 1   a n d   2 0 0 4 ,   re sp e c ti v e l y .   He   is  c u rre n tl y   a   F u ll   P ro f e ss o a th e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   M a la y a .   His res e a rc h   in tere sts in c lu d e   f ib e o p ti c   a c ti v e   a n d   p a ss iv e   d e v ice s.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.