I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   18 ,   N o .   3 ,  J u n e   20 20 ,   pp .   1446 ~ 1453   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 3 . pp 144 6 - 1453             1446       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   S i n g l e - p u m p   m u l t i w a v e l e n g t h   h y b r i d   R a m a n - E D F  l a s e r   u si n g   a   n o n - a d i a b a t i c   m i c r o f i b e r   i n t e r f e r o m e t e r       M . I .   M d   A l i 1 ,  N an i   F ad z l i n a  N a i m 2 ,  M u h am m ad   F ai z   I b r ah i m 3     1 , 2 , 3 F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  O c t   10,   2019   R e v i s e d  D e c   3 ,   2 019   A c c e pt e d  D e c   1 7 ,   2 01 9       T hi s   p a pe r   pr e s e nt s   a   m ul t i w a v e l e ng t h   f i be r   l a s e r   ut i l i z i ng   no n - a di a b a t i c   t a p e r e d  E D F   ba s e d  M a c h  Z e hn de r   I nt e r f e r o m e t e r   ( M Z I )   i n  h y br i d     R a m a n - E D F   g a i ns   de s i g n  w i t h  a   l i n e a r   c a v i t y .   A   s t a bl e   l a s e r   w a s   o bt a i ne d  f r o m   t he   s i ng l e   pum p  w i t h  a   14 97  nm   w a v e l e ng t h  t h r o ug h  t he   e m pl oy m e nt   o f   a   20: 80  o pt i c a l   c i r c ul a t o r s   a nd  9 9%   r e f l e c t i v e   m i r r o r .   T he   g e ne r a t e d   ba c kw a r d  pr o pa g a t i ng   o s c i l l a t e s   i ns i de   t h e   l a s e r   c a v i t y   g e ne r a t e   t he   s t a bl e   m ul t i w a v e l e ng t h  o ut p ut   w i t h  4  c ha nn e l s ,   w hi c h  i s   c o upl e d  o ut   v i a   t he   1 0: 90   c o upl e r   a nd  t h e   o ut pu t   l a s e r   i s   c ha r a c t e r i z e d  u s i ng   a n  O S A   w i t h  a   r e s o l u t i o n  o f   0. 015  nm .   T he   hy br i d  R a m a n - E D F   g a i n  i s   pum pe d  f r o m   t h e   e x t e r na l   c a v i t y   b y   a   R a m a n   P um p  U ni t   ( R P U )   a n d  pr o duc e d  a   s t a bl e   m ul t i w a v e l e ng t h   l a s e r   o ut p ut   w i t h  S M S R   o f   28. 9  dB m   f o r   300  m W   pum p  po w e r ,   30. 7  dB m   f o r   1000   m W   pum p   po w e r   a n d  33. 7  dB m   f o r   15 00   m W   pum p   po w e r .   Ke y w or ds :   H y b r i d  R a m a n - E D F A   Int e r f e r o m e t e r   M ul t i w a v e l e n gt h  l a s e r   M Z I   N o n - a di a b a t i c   m i c r o f i b e r   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M . I  M d   A l i ,     F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   E n g i n e r i n g ,     U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M A R A ,   40450  S ha h  A l a m ,   S e l a n go r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   m a s i z 135@ ui t m . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N   O pt i c a l   f i b e r   t e c hn o l o g y   w a s   de s i gn e d  n o t   o n l y   fo r   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n,   b ut   o t h e r   a ppl i c a t i o n s   i n c l udi ng  s e n s o r   s y s t e m   [1],   na v i ga t i o n   s y s t e m   [2],   m a n uf a c t uri n g  [3 ]  a n d   m a n y   m o r e .   T h e   r o l e   of   o pt i c a l   f i be r s   i n   o t h e r   f i e l ds   h a s   s t i rr e d  r e s e a r c h  i n  t h e   p h o t o ni c s   a nd  l a s e r   t e c hn o l o g y .   B e fo r e   t h e   i n v e n t i o n   o f   l a s e r,   t h e   l i g ht   e m i t t i n g  di o de   (L E D )  i s   us e d  a s   t h e   t ra n s m i t t e r,   b ut   due   t o   t h e   i n c r e a s e   of   t h e   da t a   c a pa c i t y ,   L E D   i s   n o   l o nge r   a n   i de a l   t ra n s m i t t e r   s i n c e   i t s   b r o a d  s pe c t r um   l i m i t s   t h e   a b i l i t y   t o   i n c r e a s e   t h e   t r a n s m i s s i o n     c a pa c i t y   [4].   T h e r e f o r e ,   t h e   l a s e r   i s   a n   i de a l   s o l ut i o n   du e   t o   i t s   na rr o w   l i n e w i dt h,   h i g h   o ut put   po w e r ,   c o m pa t i b i l i t y   t o   o pt i c a l   t o   e l e c t r i c a l   c o n v e r s i o n   a n d  a v a i l a b i l i t y   i n   v a r i o us   f r e que n c i e s   [5].   L a s e r   c a n   b e   fo un d  i n   m a n y   fo r m s   s uc h   a s   s e m i c o n duc t o r   l a s e r,   ga s   l a s e r   a n d  o pt i c a l   f i b e r   l a s e r   [ 6,   7] .   A m o ng  a l l ,   o pt i c a l   f i be r   l a s e r   ha s   n um e r o us   a dv a n t a ge s   i n c l udi ng  u l t ra - n a rr o w   e m i s s i o n   s pe c t rum   a n d  hi g h   o ut pu t   po w e r   t ha t   i s   pa r t i c ul a rl y   us e f ul   e s pe c i a l l y   fo r   h i g h  a c c u r a c y   t e c h n o l o gi e s   [5 ].     A s   pa r t   o f   o pt i c a l   f i b e r   l a s e r,   m ul t i w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r   a l s o   ge n e r a t e s   i nt e r e s t ,   e s pe c i a l l y   t ow a r ds   i m p r o v i n g  t h e   w a v e l e n gt h   di v i s i o n   m ul t i p l e xi n g  (W D M )  s y s t e m .   T h e s e   l a s e r s   a l s o   h a v e   a   l a rge   po t e n t i a l   i n  t h e   f i be r - o pt i c   t e s t   a nd  m e a s u r e m e nt   o f   W D M   c o m po n e n t s .   T h e r e   i s   w o r k  r e po rt e d  o n   f i b e r   l a s e r   us i ng  t h e   e ffe c t   of   S t i m ul a t e d  B r i l l o ui n   S c a t t e r i ng  [8] .   H ow e ve r ,   B ri l l o ui n   e f fe c t s   r e qui r e s   h i g h  pu m p  po w e r   t o   a c h i e v e   t hr e s h o l d  c o n d i t i o n s   f o r   l a s i n g .   T h e   f un d a m e n t a l s   f o r   s uc h   m u l t i w a v e l e n gt h  o pt i c a l   s o ur c e s   a r e :   a   h i g h   n u m b e r   o f  c h a nn e l s   ov e r   t h e   l a rge   w a v e l e n gt h   s pa n,   m o de r a t e   o ut put   po w e r s   pe r   c h a nn e l   w i t h   a   go o d  o pt i c a l   s i g n a l   t o   i n t e r f e r e n c e   r a t i o   (O S N R )  a n d  s pe c t r a l   f l a t n e s s ,   s i n gl e   l o n g i t ud i n a l   m o de   o p e r a t i o n   o f  e a c h   l a s e r   l i n e   a nd  a c c u r a t e   pl a c e m e n t   o n   t h e   f r e que n c y   gr i d  [9 ,   10] .   A c c o m pl i s h i n g   a l l   t h e s e   r e qui r e m e nt s   s i m ul t a n e o us l y   i s   a   di ff i c ul t   t a s k ,   a n d  m a n y   di ff e r e n t   a pp r o a c h e s   us i n g  s e m i c o n duc t o r   o r   E r b i um - D o pe d  F i b e r   (E D F )  t e c hn o l o g y   h a s   b e e n   p r o po s e d  a nd  t ri e d  o ut   i n   o rde r  t o   o b t a i n  m u l t i w a v e l e n gt h   l a s e r    o s c i l l a t i o n  [11 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si ng le - pum p   m u l t i w av e l e ngt h  h y br i d   R am an - E D F   l as e r   us i n g  a   non - ad i aba t i c   m i c r o f i b e r   ( M. I .   Md  A l i )   1447   N e ve r t h e l e s s ,   a n   i nt r i n s i c   di s a dv a n t a ge   of   E D F   i s   i t   po s s e s s e s   a   s t r o n g  h o m o ge n o us   l i n e   b r o a de n i ng  a n d  c r o s s - s a t ura t i o n   g a i n   a t   r o o m   t e m pe r a t u r e   [12 ,   13] .   I n   t h i s   e xpe ri m e n t ,   a   m u l t i - w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r  b a s e d  o n   a   h y b r i d  g a i n   m e di u m   o f   E D F   a nd  R a m a n   ha s   b e e n   i nt r o duc e d  t o   s uppr e s s   t h e   h o m o ge n o us   l i n e   b r o a de n i ng  o f   E r b i um   i o n s   a n d  a b l e   t o   o pe r a t e   i n  s e ve r a l   w a v e l e n gt h   r e gi o n s ;   C  b a n d  a n d   L .   T hi s   r e gi o n   h a s   a t t ra c t e d  t h e   m o s t   a t t e n t i o n   b e c a us e   i t   c o i n c i de s   w i t h  t h e   l ow   l o s s   r e gi o n   o f   s i l i c a   f i b e r s   us e d  f o r   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n s .     T o   pr o duc e   a   m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r   o ut put ,   a n   i n t e r f e r o m e t e r   i s   r e qui r e d  w i t h i n  t h e   l a s e r   c a v i t y .   A n  i nt e r f e r o m e t e r  i s   a   t e c hni que   t ha t   e m p l oy s   t h e   s upe r po s i t i o n  o f   e l e c t r o m a g n e t i c   w a v e s   [14].   T h e r e   a r e   a   n u m b e r   o f   c a t e g o r i e s   i n   ut i l i z i n g  t hi s   t e c hni que ,   w hi c h   di f f e r   i n   t e rm s   o f   t h e   pr o pe rt i e s   t ha t   i n c l ude s   t h e   pr o pe rt i e s   o f   E M   w a ve s ,   t h e   p r o pa g a t i o n   p a t h  a nd  a l s o   t h e   m e t h o d  o f   s pl i t t i ng   a nd  c o m b i n i ng  t h e   w a v e s   [14].   O n e   o f  t h e   m e t h o ds   o f  i n t e r f e r o m e t e r   t e c hni que   i f   t h e   s pl i t t i n g  i n v o l v i n g  o nl y   t h e   a m p l i t ude   w a ve s ,   i t   c a l l e d  a s   a m p l i t ude   s pl i t t i ng;   s uc h   a s   M a c h   Z e hn de r   i n t e r f e r o m e t e r   (M Z I) ,   F a b r y   P e r o t   a n d   M i c h e l s o n   i n t e r f e r o m e t e r   [15 ,   16] .   T h e   t e c hni que   i s   di f f e r e n t   w i t h   t h e   s pl i t t i n g  o f   w a ve   f r o n t   s uc h   a s   Y o un g  s l i t   e xpe r i m e nt   a nd  a l s o   L l oy d  m i rr o r .   G e n e r a t i n g   m ul t i w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r   ut i l i z i ng  b o t h   t e c hn i que s   ha s   b e e n   de m o n s t r a t e d  t h r o ug h   v a r i o us   e xpe r i m e nt s   [1 5,   16] .     T h e   m a j o r   d ra w b a c ks   of   t h e s e   m e t h o ds   a r e   t h e   hi g h  l o s s e s   i n t r o duc e d  by   i n t e g r a t i n g  t h e   i n t e r f e r o m e t e r   i n s i de   t h e   c a v i t y .   Be s i de s ,   t h e   p h y s i c a l   c o n s t r uc t i o n   o f   t h e   t e c hni que s   i s   c h a l l e n gi ng.   H e n c e ,   t h i s   w o r k  i n t r o duc e d  t a pe r e d  E D F   b a s e d  o n   M a c h   Z e hn de r   i n t e r f e r o m e t e r .   I n   t hi s   w o r k,   t h e   f i b e r   a c t s   a s   a n  M Z I  a s   w e l l   a s   a m p l i f i c a t i o n   e l e m e n t   i n  t h e   c a v i t y   a s   a   s e c t i o n   o f   E D F   i s   t a pe r e d .   T h e   t a pe r e d  E D F   b a s e d   M Z I  c a n   b e   ph y s i c a l l y   un de r s t o o d  a s   a n   i nt e r f e r o m e t e r .   T h e   s e l e c t i o n   of   t h i s   t e c hn i q ue   i s   b a s e d  o n   i t s   a dv a n t a ge s   i n c l u di n g ;   e a s y   t o  f a b r i c a t e ,   c o m pa c t n e s s ,   l ow   c o s t ,   l o w   l o s s   a n d  po s s i b i l i t y   fo r   f ut ur e   i m p l e m e nt a t i o n .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D     A   s c h e m a t i c   di a g r a m   o f   t h e   m ul t i w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r  i s   s h o w n   i n  F i gu r e   1 .   T h e   o pe r a t i o n  o f  m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r   s t a r t e d  w h e n  1497 nm   R a m a n   P um p  U n i t   (R P U )  w i t h   0 . 2   W   -   1 . 8  W   pum p  po w e r   r e s pe c t i v e l y   g e t   a s s o c i a t e d  w i t h   10% ,   20 ,   30% ,   40% ,   50 %,   60%,   7 0%,   80%  a n d  90 %  c o upl e r   t o   pr o duc e   a   l a s e r  s pe c t rum   i n  t h e   R a m a n - E D F   g a i n s   m e di um .   T h e   v a r i e t y   of   c o upl e r   a l l o w   t h e   pu m p  w a v e l e n gt h  t o   e nt e r  t h e   f i be r   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   w i t h o ut   d i s t u r b i n g  t h e   s i g na l   w h e n   R a m a n   p um p  s p l i c e d  i n t o   t h e   l a s e r  t r a n s m i s s i o n  s y s t e m .   T h e   R P U   c o n t i nua l l y   pum ps   t h e   f i b e r   a n d  a s   pul s e s   pa s s   t hr o ug h   t h e   s y s t e m ,   t h e y   a r e   a m p l i f i e d  t hr o ug h  t h e   h y b r i d  R a m a n - E D F   m e di u m   w h i l e   t h e   pum p   l i g h t   i s   de pl e t e d.     R P U   a r e   b a s e d  o n   s t i m u l a t e d  R a m a n   s c a t t e ri n g ,   w h i c h   o c c ur s   i n   f i b e r s   a t   hi g h   po w e r s .     W h e n   pum p i n g  i s   di r e c t   t o   t h e   uppe r   l a s e r   s t a t e ,   t h e   l o w e s t   l y i n g  l e v e l   e xpe r i e n c e   ra pi d  r e l a xa t i o n   f r o m   w h i c h   l a s e r   a c t i o n   i s   p r o duc e d  [17].   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   l a s e r   o ut put   o c c ur   i n   t h e   r e gi o n   o f   1510  nm   -   1630  nm   c o n s e que n t l y .   T h e   h i g h e r  l e v e l s   of   t ha t   s t a t e   a r e   n o t   s i g n i f i c a n t l y   p o pul a t e d  a n d  h e n c e   c a n   s e r v e   a s   a   l o w e r   l e v e l   of   po pul a t i o n  i n v e r s i o n .   T h e   po pul a t i o n   t h e n   ra pi d l y   de c a y s   t o   t h e   l o w e r   l e v e l   a t   t h a t   s t a t e   [18] .       A s   i l l us t ra t e d  i n   t h e   F i g u r e   1,   a   s e c t i o n  o f   S M F   w i t h   a   d i s t a n c e   o f   11  km   a nd  17  m   E D F   i s   us e d  t o   fo r m   a   h y b r i d  R a m a n - E D F   c a v i t y   t o   pr o duc e   a   s t a b l e   l a s e r   o ut pu t .   F o r  a   s i g n a l   w a v e l e n gt h   a t   1597  n m ,     t h e   pu m p  w a v e l e n gt h  s h o ul d  b e   a b o ut   1497  nm   t o   e n s u r e   t he   hi g h e s t   g a i n.   T o   a c h i e v e   a   g a i n  f l a t n e s s   o v e r   a   b r o a d  ra n ge   o f   s i gn a l   f r e que n c i e s ,   m u l t i pl e   pu m pi ng  m e c ha n i s m   a r e   us ua l l y   us e d  i n   p r a c t i c a l   s y s t e m s .     F o r   e xa m pl e ,   t h e   v a r i e t y   n um b e r   o f   c o upl e r   w i l l   pr o duc e   a   fo r w a r d  a nd  b a c kw a r d  pum p i n g  m e c h a ni s m   w i t h   t h e   r e s ul t   o f   di ff e r e n t   t y pe   of   ga i n   m e di u m   p r o duc e d  [19].     T o   a c h i e v e   t h i s   l a s e r   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   c o n t a i n   p h o t o n s   w i t hi n   t h e   l a s e r   m e di um   a nd  m a i nt a i n   t h e   c o n di t i o n s   f o r   c o h e r e n c e   [20].   T hi s   i s   a c c o m pl i s h e d  b y   pl a c i n g   m i rr o r s   a n d  c i r c u l a t o r   a t   e i t h e r  e nd  o f   t h e   a m p l i fy i n g   m e di u m ,   a s   i l l us t ra t e d   i n  F i gu r e   1 .   T h e   o pt i c a l   c a v i t y   fo r m e d  i s   m o r e   a na l o go us   t o   a n   o s c i l l a t o r   t h a n   a n   a m p l i fi e r   a s   i t   p r o v i de s   po s i t i v e   fe e d b a c k  of   t h e   ph o t o n s   by   r e fl e c t i o n   a t   t h e   m i rr o r s   a n d  c i r c ul a t o r   a t   t h e   e n d  o f   t h e   c a v i t y .   H e n c e   t h e   o pt i c a l   s i g na l   i s   f e d  b a c k  m a n y   t i m e s   w h i l e   r e c e i v i n g  a m p l i fi c a t i o n   a s   i t   pa s s e s   t hr o ug h   t h e   H y b r i d  R a m a n - E D F   ga i n   m e di u m .   A l t h o ug h   t h e   a m pl i fi c a t i o n   o f   t h e   s i g n a l   f r o m   a   s i n g l e   pa s s   t hr o ug h   t h e   m e di um   i s   qui t e   s m a l l ,   a f t e r   m ul t i p l e   pa s s e s   t h e   n e t   ga i n   c a n   b e   l a r ge .   A   s t a b l e   o ut put   i s   ob t a i n e d  a t   s a t u ra t i o n  w h e n  t h e   o pt i c a l   ga i n   i s   e xa c t l y   m a t c h e d  by   t h e   l o s s e s   i n c u rr e d  i n  t h e   a m pl i fy i n g  m e di um .   I n   a d di t i o n,   t h e   pe r f o r m a n c e   a n d  o f   t h e   l a s e r   w i l l   b e   di s c us s e d   f ur t h e r   i n   t hi s   pa pe r   i n   t e r m   o f  s t a b i l i t y ,   o ut put   po w e r ,   S M S R ,   l a s i ng  t hr e s h o l d ,   s pe c t r a l   s p a c i n g   a nd  l i n e   w i dt h.   In   t hi s   e xpe r i m e nt ,   s i ngl e - m o de   f i b e r s   w e r e   t a pe r e d  t o   a   di a m e t e r   o f   a   10  µ m   ( w a i s t   di a m e t e r )  c a us i n g   m ul t i p l e   c l a dd i n g  m o de s   t o   b e   s t i m ul a t e d  a nd  t o   p r o pa ga t e   t hr o ug h   t h e   t a pe r   w a i s t   ( i n t e r f e r e n c e ).     T h e   pr e s e n c e   of   m ul t i p l e   m o de s   c r e a t e s   a n   i nt e r f e r e n c e   pa t t e rn   i n   t h e   o ut put   s i g na l .   A s   pr e s e nt e d  i n   F i gu r e   2 ,   t a pe r e d  r e gi o n s   s e r v e   a s   i n t e r f e r e n c e   i nt e r f a c e ,   [21] .   T h e   t a pe r   f i b e r   i nt e r f e r e n c e   s pe c t r um   a na l y z e d  i n  t h e   w o r k  i s   o b t a i n e d  b y   t h e   i nt e ra c t i o n  b e t w e e n   t w o   w a y s   t h e   f un da m e nt a l   m o de   H E 11   (I 1 )  a nd  a   H O M   (H i gh   O r de r   M o de )  H E 1 m   (I 2 ).   T hi s   m o da l   i nt e r f e r e n c e   i s   s h o w n   by   t h e   e qu a t i o n :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 ,  J u n e   20 2 0  :     1 4 4 6   -   1 4 5 3   1448   I   =  I 1   +  I 2   +  2 √   1 ∗   2   c os  ( ϕ )   (1)     H e r e   t h e   p ha s e   ( Ф )  i s   t h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   t h e   p r o pa ga t i o n   c o n s t a nt   o f   t h e   m o de s   i n v o l v e s   a n d  c a n   b e   e xpr e s s e d  i n  t e r m s   o f   t h e   e f fe c t i ve   r e f r a c t i v e   i n de x  d i f fe r e n c e   of   bo t h   m o de s :     ϕ   =      2 △    (2)     W h e r e   t h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t h e   e f fe c t i ve   r e f r a c t i v e   i n de x   o f   f un da m e n t a l   m o de   ( n 1 )   a nd  t h e   H O M   (n 2 )  i s   e xpr e s s e d  by   △ n   =  n 2   -   n 1 ,   λ   i s   w a v e l e n gt h   o pe r a t i o n   a n d  L   i s   t h e   l e n g t h   o f   t h e   f i be r   w a i s t   f o r   t h e   t a pe r e d  f i be r .   T h e   p h a s e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t h e   m o de s   i s   ge n e ra t e d  w h e n   t h e   t a pe r e d  do w n   a r e a   ge n e ra t e d  t h e s e   m o de s   a nd  t h e y   r e c o m b i n e   t o   a   s i ngl e   m o de   a g a i n  a f t e r  t h e   t a pe r e d - up   z o n e .   T h e   m ul t i - r e f l e c t i o n   pr o c e s s   t h a t   h a ppe n   i n   t h e   t a pe r e d  b a s e d   E D F   i s   un i que   a n d  i t   p r o duc e s   a   t r a n s f e r   f un c t i o n   m uc h   di f f e r e n t   f r o m   t h e   o t h e r   i n t e r f e r o m e t e r   s uc h   a s   F a b r y - P é r o t   [22,   23],   M i c h e l s o n   a n d  S a g na c   c o n f i gur a t i o n s   [24,   25] .   T h e   na rr o w   c o r e   a l o n g  t h e   f i be r   pha s e   i s   e xt r e m e l y   h i g h   s e n s i t i v i t y   a n d  r e l a t i v e l y   l o w   l o s s   a n d   f o r   t h i s   r e a s o n ,   t h e   t a pe r e d  b a s e d  E D F   f i l t e r   ha s   a   gr e a t e r  s e n s i t i v i t y   a n d   o n e   o f   t h e   b e s t   r e s ul t s   t o   pr o duc e   m u l t i w a v e l e n gt h  l a s e r  c o m pa r e d  t o   t h e   o t h e r   t e c hn i q ue s .           F i gu r e   1 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   m ul t i w a v e l e n gt h  f i b e r   l a s e r           F i gu r e   2 .   T a pe r e d  S i n gl e   m o de   f i b e r   a s   M a c h – Z e hn de r   I nt e r f e r o m e t e r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si ng le - pum p   m u l t i w av e l e ngt h  h y br i d   R am an - E D F   l as e r   us i n g  a   non - ad i aba t i c   m i c r o f i b e r   ( M. I .   Md  A l i )   1449   3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   t ra n s m i s s i o n   s pe c t r u m   o f   t h e   t a pe r e d  f i b e r   us i n g  t h e   a m pl i f i e d  s po nt a n e o us   e m i s s i o n  (A S E )   s o ur c e   w a s   s h o w n   i n   F i gu r e   3  a n d  t h e   r e s ul t   s h o w s   t h e   pow e r   v a r i a t i o n s   a r e   l a r ge l y   s i n us o i da l   i n   t h e   da t a .   I n  o r de r   t o   de t e r m i n e   t h e   b e s t   r e s ul t   o n   t h e   t ra n s m i s s i o n   s pe c t rum ,   t h e   t a pe r  w a s   f i xe d  i n   a   f l ow   c e l l   t r o ug h   a nd  h e l d   i n  p l a c e   by   a   s i l i c o n e   c e m e n t   t o   a v o i d  b e n di n g   e ff e c t s .     T h e   l ow   n o i s e ,   b r o a d  b a n dw i dt h   o f   R a m a n ,   a n d  l o w   pum p  pow e r   r e qui r e m e n t s   o f   E D F A s   c a n   be   c o m b i n e d  i n t o   o n e   h y b r i d  a m p l i f i e r   t o   s o l ve   a m pl i f i c a t i o n   i s s ue s   i n   l o n g - ha ul   a n d  ul t r a - l o n g - h a u l   n e t w o r ks .   R a m a n   a m p l i f i e r s   p r o v i de   a   ga i n   a c r o s s   a   l a r ge   b a n dw i dt h.   I n   c o n t ra s t ,   E D F A s   p r o v i de   a   s ub s t a n t i a l   ga i n ,     b ut   a c r o s s   a   r e l a t i v e l y   s m a l l   b a nd,   a n d  t h e   g a i n   p r o v i de d   i s   n o t   f l a t .   By   c o m b i n i n g  b o t h,   t h e   s pe c t rum   a c hi e v e d  i s   m uc h   b e t t e r   t h a n  i ndi v i du a l   c o n f i gu r a t i o n.     A s   s h o w n   i n  F i g u r e   4,   a   m ul t i w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r   b a s e d  o n   a   h y b r i d  ga i n   m e di u m   o f  R a m a n - E D F   w i t h   17  m   E D F ,   1 1  km   S M F ,   10 : 90  pu m p  c o upl e r   a n d  30 0,   100 0  a n d   1500  m W   pu m p  po w e r   ha v e   be e n   i n t r o duc e d  t o   ov e r c o m e   t h i s   pr o b l e m .   T h e   o ut put   po w e r   of  H y b r i d  R a m a n - E D F   ga i n   i s   h i g h e r   w h e n   1500   m W   pu m p  po w e r   w a s   us e d  c o m pa r e d   300   m W   a n d   1000   m W .   T h i s   s h o w s   t h e   c o m b i n a t i o n  b e t w e e n   t h e s e   t w o   m e di a   pr o duc e s   m o r e   b r o a de r   ga i n ,   s o   t h e y   a r e   a b l e   t o   a c c o m m o da t e   m o r e   c ha nn e l s .   A l s o ,   due   t o   R a m a n   a m p l i f i e r s '   n o n   de pe nde n c e   o n   c a rri e r   l i f e t i m e s   o f   m e t a   s t a b l e   s t a t e s ,   t h e y   c a n   b e   us e d  a t   hi g h e r   b i t   r a t e s   a nd  s t a b l e   a t   r o o m   t e m pe r a t u r e .           F i gu r e   3 .   T r a n s m i t t e d  l a s e r   po w e r   v e r s us   w a v e l e n gt h  f o r   t h e   t a pe r e d  f i b e r         F i gu r e   4 .   F i b e r  l a s e r  b a s e d  o n   a   h y b r i d  g a i n  m e di u m   o f   R a m a n - E D F   w i t h   d i f f e r e n t   pum p   po w e r ;   300   m W   (b l ue ),   1000   m W   ( r e d)  a n d   150 0  m W   (g r e e n )       In  o r de r   t o   s t udy   t h e   m u l t i w a v e l e n gt h   e f fe c t   o n   t h e   l a s e r,   a   h i g h e r  R a m a n   p um p   po w e r   i s   n e e de d.     T h e   h y b r i d  R a m a n - E D F   g a i n  i s   pu m pe d  f r o m   t h e   e xt e rn a l   by   R P U .   T h us ,   i n  t h i s   w o r k,   a   h y b r i d   ga i n   o f    R a m a n - E D F   i s   us e d  t o   b oo s t   t h e   l a s e r   o ut put   po w e r .   A s   a   r e s ul t ,   t h e   c o m b i na t i o n   o f   bo t h   ga i n s   p r o duc e s   a   s t a b l e   m ul t i w a v e l e n gt h   w i t h   S M S R   o f   28. 9  dB m   f o r   300  m W   pum p  po w e r ,   30 . 7  dB m   f o r   100 0  m W   p um p   pow e r   a n d  3 3. 7   dB m   f o r   1500  m W   pu m p  po w e r .   T h e   ge n e ra t e d  b a c kw a r d  p r o pa ga t i n g   o s c i l l a t e s   i n s i de   t h e   l a s e r   c a v i t y   ge n e ra t e   t h e   s t a b l e   m u l t i w a v e l e n gt h   o ut p ut   w i t h   4  l a s i n g  l i n e   f o r   300  m W   pu m p  po w e r   a n d  2  l a s i n g   l i n e   f o r   1000  m W   a n d   1500   m W   r e s pe c t i v e l y .   T h e   o ut put   w a s   c o upl e d  o ut   v i a   t h e   10: 9 0  c o upl e r.     A s   s h o w n   i n   T a b l e   1,   by   v a r y i n g  t h e   pum p  po w e r   us e d,   t h e   num b e r   o f   l a s i n g  l i n e ,   s pe c t ra l   s pa c i n g ,   S M S R  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 ,  J u n e   20 2 0  :     1 4 4 6   -   1 4 5 3   1450   a n d  pe a k  pow e r   a l s o   di ffe r s .   T hi s   pa r a m e t e r   i s   de f i n e d  a s   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   f i b e r   l a s e r   t o   c o n v e r t   pum p   e n e r gy   i n t o   l a s i ng  s i g na l   e n e rgy .         T a b l e   1 .   M u l t i w a v e l e n gt h  L a s e r   S pe c i f i c a t i o n  w i t h   10: 9 0  Co upl i ng  R a t i o   P u m p   P o w e r  ( m W )   L a s i n g   l i n e   S p e c t ra l   S p a c i n g   (n m )   L i n e   W i d t h   (n m )   S M S R   (d B)   P e a k   P o w e r   (d B m )   300   4   3 . 7   0 . 3   2 8 . 9   - 6 . 7   1000    2   3 . 9   0 . 3   3 0 . 7   4   1500    2   4 . 0   0 . 3   3 3 . 7   5 . 8       In  F i gu r e   5 ,   t h e   m u l t i w a v e l e n gt h  l a s e r   o ut pu t   s pe c t r um   i s   de m o n s t r a t e d  by   us i n g  di f f e r e n t   c o upl e r  ra t i o s   i n   t h e   c o n f i gu r a t i o n   o f   F i gur e   1  w i t h   t h e   pum p  po w e r   be t w e e n   0. 2 - 1. 8  W .   If   t h e   t o t a l   h y b r i d  R a m a n - E D F   ga i n   i s   e qu a l   t o   o r   h i g h e r   t ha n   t h e   c a v i t y   l o s s ,   m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r   o s c i l l a t i o n   c a n   b e   f o r m e d  b e t w e e n   t h e   o pt i c a l   c i r c ul a t o r s   a nd  99%  r e f l e c t i v e   m i rr o r .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ,   t h e   m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r   i s   ge n e ra t e d   w i t h  10 : 90 ,   c o upl e r,   w hi c h  c o n t r i b ut e s   t o   hi g h e r   i n j e c t e d  pow e r   i n t o   t h e   S M F   a n d   E D F   w i t h   l o w e r   c a v i t y   l os s .   H ow e v e r ,   t h e   l a s e r   c a nn o t   b e   ge n e r a t e d  w i t h   hi g h   e ff i c i e n c y   w h e n   a n o t h e r   t y p e   o f  c o upl e r   i s   a ppl i e d  c o upl e r   due   t o   t h e   i n j e c t e d  pum p  po w e r   i nt o   t h e   S M F   w h i c h  i s   l o w e r   t ha n   t h e   t hr e s h o l d  a nd  t h e   hi g h  l o s s   i n   t h e   c a v i t y .   T h e   h i g h e s t   pe a k  i s   o b t a i n e d  w i t h   a   1 0: 9 0  c o upl e r   w h i c h   h a s   t h e   l o w e s t   c a v i t y   l o s s .   T h e   300  m W   p um p   po w e r   p r o duc e s   a   b e s t   r e s ul t   f o r   m ul t i w a v e l e n g t h   ge n e r a t i o n.   A c c o r di n g   t o   r e s ul t s   o b t a i n e d  i n  F i gu r e   5,   t h e   4  s i m u l t a n e o us   l i n e s   a r e   o b t a i n e d  a t   a pp r o xi m a t e l y   1594. 65  nm ,   1598 . 1  nm ,   1602 . 6  nm ,   a n d   1606. 5   nm .   T h e   1 000  m W   a nd  15 00  m W   po w e r   a r e   i n j e c t e d  t o   t h e   c a v i t y   a n d  p r o duc e   2  c h a nn e l s   m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r  a t   a pp r o xi m a t e l y   1602. 6  n m ,   a n d  16 06. 5  nm .   T h e   v a l ue   o f   S M S R   i s   i n c r e a s e d  w h e n  m o r e   po w e r   i n j e c t e d  t hr o ug h   t h e   pum p.   T hi s   h a p pe n s   due   t o   t h e   s i g n a l   p r o pa ga t e s   i n  t h e   o ppo s i t e   di r e c t i o n  o f  t h e   c a v i t y   a n d  t r a v e l s   t o   t h e   c i r c ul a t o r,   a c t i n g  h e r e   a s   a   r e f l e c t o r ,   b e fo r e   i t   i s   r e r o ut e d  b a c k  i n t o   t h e     R a m a n - E D F   ga i n s   i n   t h e   m i rr o r.   T h e   a m pl i f i e d  s i gna l ,   t h e n   t ra v e l s   b a c k  t o  t h e   o t h e r   s i de   of   r e f l e c t o r   a n d  t hi s   o s c i l l a t i o n  c o n t i n ue s   t o   ge n e r a t e   t h e   hi g h e r   S M S R   a nd  a l s o   i n c r e a s e s   t h e   o ut pu t   po w e r   o f   t h e   l a s e r   a s   s h o w n .   L a s e r   s t a b i l i t y   i s   o n e   of   t h e   i m po r t a n t   e l e m e n t s   f o r   a   l a s e r   s o ur c e .   It   r e f e r s   t o   t h e   t e m po r a l   s t a b i l i t y   of   t h e   pe a k  pow e r   a n d  w a ve l e n g t h   o f   t h e   l a s e r   s o ur c e   i n   t h e   c o n di t i o n   t ha t   v a r i a t i o n   i n   t h e   pe a k  pow e r   a n d  t h e   w a ve l e n gt h   o f   t h e   l a s e r  s o ur c e   i s   m i n i m i z e d.   M a n y   f a c t o r s   i nf l ue n c e   a   s o ur c e ’s   s t a b i l i t y ,   s uc h   a s   t e m pe ra t u r e ,   pum p  c o n di t i o n   a n d  t h e   ga i n   dy n a m i c s .   F i na l l y ,   t h e   o ut put   s t a b i l i t y   t e s t i n g  o f  pr o po s e d   s i n gl e   pu m p  m ul t i w a v e l e n gt h   f i b e r   l a s e r   u t i l i z i n g  t a pe r e d  E D F   b a s e d  M Z I  i n   h y b r i d  R a m a n - E D F   ga i n s   de s i g n   w i t h   a   l i n e a r  c a v i t y   i s   m a de   t o   e xe c ut e   t h e   o ut put   pe r f o r m a n c e   of   pow e r   a nd  w a v e l e n gt h.   I n  t hi s   e xpe ri m e nt ,     w e   s e l e c t   o n e   of   t h e   l a s i ng  l i g ht w a v e   a t   1606 . 05   n m   i ni t i a l l y   fo r   m e a s u r e m e n t .   H e r e ,   t h e   o ut pu t   po w e r   w a s   ob s e r ve d  e v e r y   5  m i n u t e s   fo r   2  h o u r s   us i ng  a n  o pt i c a l   po w e r   m e t e r.   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   6   (a )   a n d   (b ),     t h e   pe a k  po w e r   a n d  w a v e l e n gt h  v a r i a t i o n s   a r e   m e a s u r e d  a t   ±1. 8  dB ,   ±0 . 3  dB ,   ± 0. 9       dB   a nd  ±0 . 2  nm ,   ±0 . 15   nm ,   ±0. 1  nm   f o r   300  m W ,   1000  m W ,   1500  m W   pu m p  po w e r ,   r e s pe c t i v e l y .   H e n c e ,   t h e   r e s ul t s   p r e s e n t   t ha t   t h e   pr o po s e d  m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r  h a s   t h e   e xc e l l e nt   o pt i c a l   o ut put   s t a b i l i t i e s   f o r   f ut ur e   s y s t e m   a pp l i c a t i o n .     In   a dd i t i o n,   u n de r   2  h o u r s   o b s e r v i n g  t i m e ,   t h e   m e a s u r e d  o ut put   s t a b i l i t i e s   o f   t h e   pr o po s e d  l a s e r   a r e   s t i l l   m a i n t a i n e d.           F i gu r e   5 .   M u l t i w a v e l e n gt h   o ut pu t   s i g n a l   f r o m   s i n g l e   pu m p   l a s e r   u t i l i z i n g   T a pe r e d  b a s e d  M Z I  w i t h   10: 90   a r m   of   a n   o pt i c a l   c o upl e r  (O C)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si ng le - pum p   m u l t i w av e l e ngt h  h y br i d   R am an - E D F   l as e r   us i n g  a   non - ad i aba t i c   m i c r o f i b e r   ( M. I .   Md  A l i )   1451       F i gu r e   6 .   S t a b i l i t y   t e s t   o f   t h e   l a s e r  w i t h   v a ri o us   pum p   po w e r   (a )  W a v e l e n gt h  v e r s us   t i m e   a n d   (b )  P e a k  po w e r   v e r s us   t i m e       A n   i m po r t a n t   c h a ra c t e r i s t i c   o f   a   pum pe d  l a s e r  s o ur c e   i s   i t s   s l o pe   e ff i c i e n c y .   It   i s   o b t a i n e d  by   pl o t t i n g  t h e   l a s e r   o ut p ut   po w e r   a ga i n s t   t h e   pum p  po w e r .   A bov e   t he   t hr e s h o l d  po w e r ,   t h e   c ur v e   i n c r e a s e s   l i n e a rl y .     T h e   e ff i c i e n c y   o f  t h e   l a s e r   i s   gi v e n   by   t h e   s l o pe   of   t h i s   l i n e .   T h i s   c ha ra c t e ri s t i c   i s   due   t o   t h e   s a m e   o pt i c a l   l o s s   fo r   a l l   i nput   po w e r s   i n  a   c a v i t y .   H ow e ve r ,   t h e   c u r v e   m a y   b e   n o nl i n e a r  e s pe c i a l l y   fo r   h i g h  po w e r   l a s e r s ,   t y pi c a l l y   w i t h   l o w e r   s l o pe   a t   hi g h   i nput   po w e r s .   F o r   a n   o pt i c a l   l a s e r  s o ur c e ,   e ff i c i e n c y   r e pr e s e nt s   t h e   r a t i o   of  t h e   l a s i n g  o ut put   po w e r   ove r   t h e   pum p  po w e r ,   i n   o t h e r   w o r ds ,   t h e   c o n v e r s i o n   of   t h e   pum p  e n e r gy   t o  t h e   l a s i n g   e n e r gy .   F o r   e x a m p l e ,   e f f i c i e n c y   o f   a   10: 90   c o upl i n g  ra t i o   l a s e r   s y s t e m   h a s   b e e n   r e po r t e d  t o   b e   a bo ut   80%.   T hi s   v a l ue   c a n   b e   o b t a i n e d  f r o m   t h e   s l o pe   o f   t h e   t r a n s f e r   c h a ra c t e r i s t i c   c u r v e   a s   s h o w n   i n  F i gu r e   7.     T h e   m i ni m u m   a m o unt   o f   pum p  pow e r   r e qui r e d  f o r   a   l a s e r   s o ur c e   t o  be gi n   l a s i n g  i s   de f i n e d  a s   t h e   t hr e s h o l d  po w e r .   W h e n   t h e   pu m p  po w e r   i s   be l ow   t h e   t hr e s h o l d  po w e r ,   t h e   o ut put   po w e r   o f  t h e   l a s e r   s o ur c e   i s   i n c o h e r e n t   a n d  s po n t a n e o us .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   7,   t h e   t hr e s h o l d  po w e r   i n c r e a s e s   a s   t h e   c o upl e r   v a l ue   i n c r e a s e s   f r o m   1 0%  t o   90% .   T h e   t o t a l   pum p   po w e r   a n d   o ut p ut   po w e r   b e h a v i o r   i s   i ni t i a l l y   l i n e a r   b ut   s a t u r a t e s   a t   hi g h  i nput   s i g na l   po w e r s .   T h e   r e s ul t   s h o w s   pow e r   c o n v e r s i o n   e f f i c i e n c y   (P CE )  ha s   a   m a x i m um   v a l ue   w h e n   10: 90   c o upl e r   w a s   a ppl i e d.           F i gu r e   7 .   T hr e s h o l d   po w e r   g r a p h  w i t h  di f f e r e n t   c o upl i n g   r a t i o       T h e   i n t e r a c t i o n   b e t w e e n   h y b r i ds   R a m a n - E D F   i s   a l s o   i n v e s t i ga t e d  i n   t h e   l a s t   pa rt   o f   t h i s   pa pe r.   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   r e duc t i o n   i n   t h e   t hr e s h o l d  po w e r   oc c ur s   unde r   d i f f e r e n t   R a m a n   pu m pi ng  po w e r   i n   a   l i n e a r   c a v i t y   w i t h  11  k m   S M F   a n d   17  m   E D F .   T h e   t hr e s h o l d   de c r e a s e s   w i t h   t h e   i n c r e a s e   o f   R a m a n - g a i n   O n - O ff   a nd  t h i s   de c r e a s e   i s   m uc h   f a s t e r   fo r w a r d  pu m pi ng  t h a n   fo r   b a c k w a r d  pum pi n g  due   t o   t h e   l ow e r   R a m a n   ga i n  a t   t hi s   s c h e m e .   I t   i s   r e v e a l e d  t ha t   t h e   a m o u n t   o f   t hr e s ho l d  r e duc t i o n   de pe n ds   s t r o n gl y   a nd  s o l e l y   o n   t h e   ga i n  e f fe c t   o n   i t ,   de pe n de n t   o f   R a m a n   pum pi n g   po w e r   i n j e c t e d  t o   t h e   l a s e r  c a v i t y .     -8 -3 2 7 12 0 20 40 60 80 100 120 P eak   P o wer   ( dB) T i m e  ( m i nut es ) ( a ) 3 0 0   m W 1 0 0 0   m W 1 5 0 0   m W 1602 1603 1604 1605 1606 1607 0 20 40 60 80 100 120 W avel eng th  ( nm ) T i m e  ( m i nut es ) ( b) 3 0 0   m W 1 0 0 0   m W 1 5 0 0   m W Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 ,  J u n e   20 2 0  :     1 4 4 6   -   1 4 5 3   1452   By   i m pl e m e n t i n g  t h e   r e f l e c t i v e   m i rr o r   a t   o n e   e nd,   i t   a l l ow s   t h e   l a s i n g  w a v e l e n gt h   t o   pa s s   t h e     R a m a n - E D F   ga i n   t w i c e   pe r   o n e   o s c i l l a t i o n   a nd  t h us   i n c r e a s e s   t h e   n e t   ga i n   pe r   o s c i l l a t i o n .   T hi s   r e s ul t s   i n   t h e   l i n e a r   c a v i t y   t o   e xh i b i t   a   l o w e r   t hr e s h o l d  po w e r   a n d  a c h i e v e s   l a r ge r   S M S R .   T h e   p r o po s e d  c a v i t y   us i n g  a   h y b r i d  R a m a n - E D F   g a i n  m e di um   w i l l   a l l o w   fo r   t h e   de v e l o p m e nt   o f   c o m pa c t   m u l t i w a v e l e n gt h   de v i c e s .         4.   C O N C LU S I O N     T h i s   pa pe r   p r e s e nt s   a   m ul t i w a v e l e n gt h   l a s e r   u t i l i z i n g   a   n o n - a di a b a t i c   t a pe r e d  b a s e d - E D F   us i n g  h y b r i d  R a m a n   a nd  E D F   ga i n s   i n   a   l i n e a r   c a v i t y   c o n f i gura t i o n .   T h i s   t a pe r e d - b a s e d  i n t e r f e r o m e t e r   ha s   t h e   a dv a n t a ge   of   s i m pl i c i t y   of   t h e   f a b r i c a t i o n s   a n d  p r o v i de s   l ow   l o s s   i n t e r f e r o m e t e r   a s   c o m pa r e d  t o   i t s   c o un t e r p a r t .   A   s t a b l e   o ut put   l a s e r   o f   4  l i n e s   i s   o b t a i n e d  a t   30 0  m W   w i t h   S M S R   o f   28. 9  dB   a n d  2   l i n e s   w a s   pr o duc e d  a t   10 00  a nd  1500  m W   w i t h   S M S R   of   30. 7  a n d  33 . 7  dB   r e s pe c t i v e l y .   T h e   l a s e r   i s   v e r y   s t a b l e   a t   r o o m   t e m pe r a t u r e     w i t h   pe a k  po w e r   v a r i a t i o n s   o f  0. 3  t o   1. 8  dB   a n d  w a v e l e ngt h   v a ri a t i o n s   of   0. 1  t o   0. 2  nm   f o r   t w o   h o ur s   c o n t i n uo us   o pe r a t i o n.         A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   a ut h o r   w o ul d  l i ke   t o   a c kn o w l e dge   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g,   U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M A R A ,   40450  S h a h  A l a m ,   a n d  K e m e n t e r i a n   P e n di d i k a n   T i n gg i   M a l a y s i a   u n de r   g ra n t   R A G S / 1/ 2015/ T K 0/ U i T M / 03/ 4   f o r   s uppo rt i ng  t h i s   p r o j e c t .       R EF ER EN C ES     [ 1]   M o ha na d   A l j a n a b i ,   e t   a l . ,   “ S t udy   o f   i m pa c t   o f   a r t   pe r f o r m a nc e   l e v e l   o f   bl ue   l a s e r   t e c hno l o gy   a ppl i c a t i o ns   a nd  i t s   c o nt r o l , ”   I n done s i an  J our n al   o f   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i n g  and  C om put e r   Sc i e nc e ,   V o l .   1 7,   N o .   3 ,   pp .   138 3~ 1389 ,   Ma r c h  20 20,   [ 2]   L ui s   C .   B á s a c a - P r e c i a do ,   e t   a l . ,   “ O p t i c a l   3D   l a s e r   m e a s u r e m e n t   s y s t e m   f o r   na v i g a t i o n  o f   a ut o nom o us   m o bi l e   r o bo t , ”   O pt i c s   a nd   L as e r s   i n   E ng i ne e r i ng ,   V o l um e   54 ,   P a g e s   159 - 1 69,   20 14,   [ 3]   I o ni n,   A ,   e t   a l . ,   “ F e m t o s e c o nd  l a s e r   c o l o r   m a r ki ng   o f   m e t a l   a n d  s e m i c o nduc t o r   s ur f a c e s , ”   A ppl .   P hy s .   A ,   v o l .   107   i s s ue   2   pp   301 - 30 5,   M a y   2012.   [ 4]   Y . S .   J e o ng ,   e t   a l . ,   “ F i be r   op t i c   f u l l   c ol or   s y nt he s i z e r ” ,   C o nf e r e nc e   o n  L a s e r s   a n d  E l e c t r o - O pt i c s   ( C L E O ) ,   200 5.   [ 5]     P   J .   W i nz e r   a n d  R - J   E s s i a m br e ,   “ A dv a nc e d  m o dul a t i o n  f o r m a t s   f o r   hi g h  c a pa c i t y   o pt i c a l   t r a ns po r t   n e t w o r k s , ”     J .   L i ght w .   T e c hno l . ,   v o l .   2 4,   pp .   471 1 -   47 28,   2 006 .   [ 6]   C .   M .   M c l nt o s h ,   e t   a l . ,   “ E l i m i na t i ng   S R S   C ha nne l   D e p l e t i o n  i n   M a s s i v e   W D M   S y s t e m s   v i a   O pt i c a l   F i l t e r i ng   T e c hni qu e s , ”   P hot on .   T e c hno l .   L e t t . ,   V o l .   13 ,   pp .   302 - 304 ,   200 1.   [ 7]   M uh a m m a d  S y a uqi   K us y a i r i   b i n  J a m a l us ,   e t   a l . ,   “ S i m ul a t i o n  o f   dua l   s t a g e   t hu l i um - do pe d  f i be r   a m pl i f i e r   us i ng   pum p  po w e r   d i s t r i bu t i o n  t e c hni que , ”   I nd one s i a n  J o ur na l   o f   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  an d  C om pu t e r   Sc i e nc e ,   V o l .   1 5,   N o .   3,   pp .   120 3~ 1211 ,   S e p t e m b e r   20 19 .   [ 8]   N   A   M   A hm a d  H a m ba l i ,   e t   a l . ,   “ S i ng l e - w a v e l e ng t h  r i ng - c a v i t y   f i be r   l a s e r   e m pl o y e d  pr e a m pl i f i c a t i o n  t e c hn i que   t o   r e duc e   t h r e s ho l d  by   c i r c ul a t i ng   s po nt a n e o us   b r i l l o ui n  s c a t t e r i ng , ”   I n d one s i a n  J our n al   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  a nd   C om put e r   Sc i e nc e ,   V o l .   14 ,   N o .   1 ,   p p.   27 6~ 283 ,   A pr i l   20 19.   [ 9]   X .   Z ho u  a nd   M .   B r i k ,   “ P e r f o r m a nc e   l i m i t a t i o n  due   t o   s t a t i s t i c a l   R a m a n   c r o s s t a l k  i n  a   W D M   s y s t e m   w i t h   m ul t i pl e - w a v e l e ng t h   b i di r e c t i o na l l y   pum pe d   R a m a n   a m p l i f i c a t i o n, ”   J .   L i g ht w av e   T e c hnol . ,   V o l .   21 ,   pp .   2 194 - 220 2,   20 03 .   [ 10]   F .   L a s e r ,   G .   L e a de r ,   e t   a l . ,   “ F i b e r   L a s e r s :   T e c hno l o gy ,   A ppl i c a t i o ns   a nd  A s s o c i a t e d   L a s e r   S a f e t y , ”   20 12.   [ 11]   M uq i ng   Z ho u,   e t   a l . ,   “ T u nab l e   M u l t i - W av e l e ngt h  E D F   L as e r   B as e d  on  Sa gnac   I n t e r f e r om e t e r   w i t h  W e ak l y - C oupl e d   F M F   D e l ay   L i ne , ”   O p t i c a l   F i b e r   C o m m uni c a t i o n  C o nf e r e n c e ,   O S A   T e c hni c a l   D i g e s t   p a pe r   M 2 J . 5,   20 18 .   [ 12]   E .   D e s u r v i r e ,   e t   a l . ,   “ E r bi um - D o pe d  F i b e r   A m pl i f i e r s ,   D e v i c e   a nd  S y s t e m   D e v e l o pm e nt s , ”   J o hn  W i l e y ,   N e w   Y o r k,   2002 .   [ 13]   L .   J i e ,   e t   a l . ,   “ Hi gh  c on c e nt r a t i on  e r bi um - d ope d  f i be r   f or   w i de - ban d  E D F A , ”   O pt o e l e c t r o ni c s   a nd  C o m m uni c a t i o n   C o nf e r e nc e   O E C C ,   p p.   26 2 - 263 ,   2 000 .   [ 14]   H a r i ha r a n ,   P .   “ O p t i c a l   I nt e r f e r o m e t r y ”   E l s e v i e r / A c a de m i c   P r e s s :   N e w   Y o r k,   N Y ,   U S A ,   2003 .   [ 15]   [ Z .   C .   L uo ,   e t   a l . ,   " T u na b l e   a n d  s w i t c ha bl e   a l l - f i be r   c o m b  f i l t e r   us i ng   a   P B S - ba s e d   t w o - s t a g e   c a s c a de d   M a c h - Z e hnd e r   i nt e r f e r o m e t e r , "   O p t .   C om m . ,   v o l .   284 ,   i s s u e   1 8,   pp .   416 7 - 4170 ,   2011 .   [ 16]   H .   Z o u,   e t   a l . ,   " A   w a v e l e ng t h - t u na b l e   f i be r   l a s e r   ba s e d  o n  a   t w i n - c o r e   f i be r   c o m b  f i l t e r , "   O pt i c s   &   L as e r   T e c h nol o gy ,   v o l .   45 ,   pp .   6 2933 ,   201 3.   [ 17]   S ha n  Q i n ,   e t   a l . ,   “ S t a b l e   a nd   un i f o r m   m ul t i - w a v e l e ng t h  f i be r   l a s e r   ba s e d  o n  hy br i d   R a m a n   a nd  E r b i um - do pe d  f i b e r   g a i ns , ”   O pt i c   E x pr e s s ,   v o l   1 4,   pp   11 13 - 1118 ,   200 6.   [ 18]   M .   D .   M e r m e l s t e i n ,   e t   a l . ,   " S i x - w a v e l e ng t h  R a m a n   f i br e   l a s e r   f o r   C -   a nd  L - ba nd  R a m a n   a m p l i f i c a t i o n  a nd  dy na m i c   g a i n  f l a t t e n i ng , "   E l e c t r on .   L e t t .   V o l .   38 ,   p p.   63 6 - 638 ,   2 002 .   [ 19]   S hi e n - K ue i   L i a w   a nd  S he y - C he ng   L i u,   “ B a c kw a r d - pum p i ng   W D M   f i be r   l a s e r   s o ur c e s   u s i ng   g a i n  f i be r s   o f   v a r i o us   l e ng t h s   a s   s e l f - e qua l i z e r s   “ ,   T e c hn i c a l   D i ge s t .   C L E O / P a c i f i c   R i m   2001 .   4 t h   P a c i f i c   R i m   C o nf e r e nc e   o n  L a s e r s   a nd   E l e c t r o - O pt i c s ,   01T H 8 557 ,   J u l y   2001.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si ng le - pum p   m u l t i w av e l e ngt h  h y br i d   R am an - E D F   l as e r   us i n g  a   non - ad i aba t i c   m i c r o f i b e r   ( M. I .   Md  A l i )   1453   [ 20]   A l i ,   S . ,   e t   a l . ,     “ C om p ar i s on   o f   t he   e f f e c t   s t r uc t ur e   o n  R i ng   and   L i n e ar   C av i t y   L a s e r s   of   E r - D ope d  O p t i c a l   F i be r s ” ,   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  C o m put e r   a n d  C o m m uni c a t i o n  E ng i ne e r i ng ,   p p.   54 6 - 549 ,   2008 .   [ 21]   G . A . C á r d e na s ,   e t   a l . ,   “ T a p e r e d  M a c h – Z e hn de r   i n t e r f e r o m e t e r   b a s e d   o n  t w o   m e c ha ni c a l l y   i nduc e d  l o ng - pe r i o d  f i be r   g r a t i ng s   a s   r e f r a c t i v e   i nd e x   s e ns o r , ”   O pt i c s   &   L as e r   T e c hno l og y ,   v o l .   10 ,   pp . 101 6,   20 11 .   [ 22]   B i ng   S un,   e t   a l . ,   " S i m ul t a n e o us   m e a s ur e m e n t   o f   pr e s s u r e   a nd  t e m p e r a t u r e   by   e m pl oy i ng   F a br y - P e r o t   i nt e r f e r o m e t e r   ba s e d  o n  pe n da n t   po l y m e r   dr o pl e t , "   O p t .   E x p r e s s ,   v o l .   23 ,   pp .   1 906 - 1911 ,   2015 .   [ 23]   M i ng r a n  Q ua n ,   e t   a l . ,   " U l t r a - hi g h  s e ns i t i v i t y   F a br y – P e r o t   i nt e r f e r o m e t e r   g a s   r e f r a c t i v e   i nd e x  f i be r   s e ns o r   ba s e d  o n  pho t o ni c   c r y s t a l   f i b e r   a nd  V e r n i e r   e f f e c t , "   O p t .   L e t t .   4 0,   48 91 - 4894 ,   201 5.   [ 24]   Li - Y a ng   S ha o ,   e t   a l . ,   “ S e n s i t i v i t y - e nha nc e d  t e m p e r a t u r e   s e n s o r   w i t h   c a s c a de d  f i be r   o pt i c   S a g na c   i nt e r f e r o m e t e r s   ba s e d  o n  V e r n i e r - e f f e c t , ”   O pt i c s   C om m uni c a t i o ns ,   v o l .   336 ,   P a g e s   73 - 76,   2 0 15.   [ 25]   V a ni t a   B h a r dw a j   a nd  V i no d  K um a r   S i ng h,   “ F a b r i c a t i o n  a n d  c ha r a c t e r i z a t i o n  o f   c a s c a de d  t a pe r e d  M a c h - Z e hnde r   i nt e r f e r o m e t e r   f o r   r e f r a c t i v e   i nd e x  s e n s i ng , ”   Se ns o r s   and   A c t ua t o r s   A :   P hy s i c al ,   V o l .   244 ,   30 - 34 ,   J une   2 016 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         M uh a m m a d  F a i z   I br a hi m   o bt a i n e d  B a c he l o r   o f   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   ( C o m m uni c a t i o n)   ( H o ns )   i n  201 6  f r o m   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M A R A ,   S ha h  A l a m .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   R e s e a r c he r   a t   H i g h   V o l t a g e   C a bl e   D i a g no s t i c s ,   A s s e t   P e r f o r m a nc e   U ni t ,   T N B   R e s e a r c h  S dn .   B hd .   H i s   r e s e a r c h   i nt e r e s t   i s   i n  t he   a r e a   o f   o pt i c a l   ne t w o r k  d e s i g n,   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o ns   a n d  n e t w o r k   m o ni t o r i ng .         N a ni   F a dz l i na   N a i m   r e c e i v e d  t he   B . E ng .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o ni c s   E ng i n e e r i ng   a n d   M . E ng   de g r e e   i n  E l e c t r o ni c s   a n d  C o m m uni c a t i o n  E ng i n e e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M )   i n  20 05  a n d  200 7,   r e s pe c t i v e l y .   S he   r e c e i v e d  h e r   P hD   i n  20 15  i n  E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s   a nd  S y s t e m s   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   K e ba ng s a a n  M a l a y s i a   ( U K M ) .   S he   i s   c ur r e n t l y   a   s e ni o r   l e c t ur e r   a t   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A   ( U i T M ) .   H e r   c ur r e nt   r e s e a r c h  i n t e r e s t s   a r e   i n   t he   a r e a   o f   de s i g n  o pt i c a l   ne t w o r ks ,   o p t i c a l   ne t w o r k   m o ni t o r i ng ,   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n ,   F i b e r   B r a g g   G r a t i ng   s e ns o r ,   opt i c a l   s e n s i ng   t e c hno l o gy   a nd  i t s   a pp l i c a t i o n.         M a s   I z y a ni   M d  A l i   r e c e i v e d  t h e   B . E ng .   ( H o ns . )   i n  E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o n i c s   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   T e na g a   N a s i o na l   ( U N I T E N ) ,   S e l a ng o r ,   M a l a y s i a ,   i n  2002 ,   a nd  t h e   M . S c .   de g r e e   ( R e s e a r c h)   i n  C o m m uni c a t i o n  a nd  N e t w o r k  E ng i n e e r i ng   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   P ut r a   M a l a y s i a   i n   2007 .   S he   g r a du a t e d  w i t h  P hD   i n  2016  f r o m   U ni v e r s i t y   P ut r a   M a l a y s i a   i n  C o m m uni c a t i o n  a nd   N e t w o r k  E ng i ne e r i ng .   S h e   i s   c ur r e nt l y   a   S e ni o r   L e c t u r e r   a t   t he   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M A R A ,   S ha h  A l a m ,   M a l a y s i a .   H e r   r e s e a r c h  i n t e r e s t   i nc l ude s   f i be r   a m pl i f i e r ,   f i b e r   l a s e r   de s i g n,   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o ns   a nd   o pt i c a l   s e ns o r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.