Abstract This paper demonstrated the use of Zinc phthalocyanine (ZnPc) thin film as saturable absorber (SA) to generate Q-switched pulse train in erbium-doped fiber laser (EDFL) cavity. The film was prepared in three methods; ZnPc was embedded into, casted onto and spin-coated onto the polyvinyl alcohol (PVA) film and the samples are referred to embedding ZnPc:PVA, casting ZnPc/PVA, and spin-coating ZnPc/PVA, respectively in this paper. The SA was inserted between two optical fiber ferrules in the laser cavity. The Q-switched fiber laser operates at a wavelength of 1561.4, 1560.4 and 1559.5 nm for embedding ZnPc:PVA, casting ZnPc/PVA, and spin-coating ZnPc/PVA SAs respectively. The pulse repetition rate increases from 25.19 to 48 kHz, 30.3 to 43 kHz, and 21.5 to 32.2 kHz as the pump power rises from 115.8 to 148 mW, 119 to 141 mW, and 109.6 to 135 mW for the SA fabrication methods of ZnPc:PVA, casting ZnPc/PVA, and spin-coating ZnPc/PVA, respectively. However, the pulse width decreases from 8.28 to 3.6 µs for embedding ZnPc:PVA, 10.8 to 4.9 µs for casting ZnPc/PVA, and 12.3 to 6 µs for spin-coating ZnPc/PVA. The results indicate that the ZnPc materials is feasible for use as SA in realizing a reliably stable and flexible Q-switching pulse lasers for 1.5 µm region. The maximum pulse energies are calculated to be 71, 32 and 50 nJ for the three SA fabrication methods of ZnPc:PVA, casting ZnPc/PVA, and spin-coating ZnPc/PVA. To the best of the authors’ knowledge, this is the first time ZnPc material is used as a SA device for a stable Q-switched laser pulse operation.

中文翻译：

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锌酞菁薄膜作为用于 Q 开关脉冲产生的可饱和吸收体

摘要 本文论证了使用锌酞菁（ZnPc）薄膜作为可饱和吸收体（SA）在掺铒光纤激光器（EDFL）腔中产生调Q脉冲序列。薄膜是用三种方法制备的；将ZnPc嵌入、浇铸和旋涂到聚乙烯醇（PVA）薄膜上，本文分别将样品称为嵌入ZnPc:PVA、浇铸ZnPc/PVA和旋涂ZnPc/PVA。SA 插入在激光腔中的两个光纤套圈之间。Q 开​​关光纤激光器在 1561.4、1560.4 和 1559.5 nm 的波长下工作，分别用于嵌入 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA SA。随着泵浦功率从 115.8 到 148 mW、119 到 141 mW 和 109，脉冲重复率从 25.19 到 48 kHz、30.3 到 43 kHz 和 21.5 到 32.2 kHz。6 至 135 mW 分别用于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的 SA 制造方法。然而，嵌入 ZnPc:PVA 的脉冲宽度从 8.28 到 3.6 µs，浇铸 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 10.8 到 4.9 µs，旋涂 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 12.3 到 6 µs。结果表明，ZnPc 材料可用作 SA，以实现 1.5 µm 区域的可靠稳定和灵活的 Q 开关脉冲激光器。对于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的三种 SA 制造方法，计算出的最大脉冲能量分别为 71、32 和 50 nJ。据作者所知，这是首次将 ZnPc 材料用作 SA 器件以实现稳定的 Q 开关激光脉冲操作。嵌入 ZnPc:PVA 的脉冲宽度从 8.28 到 3.6 µs，浇铸 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 10.8 到 4.9 µs，旋涂 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 12.3 到 6 µs。结果表明，ZnPc 材料可用作 SA，以实现 1.5 µm 区域的可靠稳定和灵活的 Q 开关脉冲激光器。对于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的三种 SA 制造方法，计算出的最大脉冲能量分别为 71、32 和 50 nJ。据作者所知，这是首次将 ZnPc 材料用作 SA 器件以实现稳定的 Q 开关激光脉冲操作。嵌入 ZnPc:PVA 的脉冲宽度从 8.28 到 3.6 µs，浇铸 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 10.8 到 4.9 µs，旋涂 ZnPc/PVA 的脉冲宽度从 12.3 到 6 µs。结果表明，ZnPc 材料可用作 SA，以实现 1.5 µm 区域的可靠稳定和灵活的 Q 开关脉冲激光器。对于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的三种 SA 制造方法，计算出的最大脉冲能量分别为 71、32 和 50 nJ。据作者所知，这是首次将 ZnPc 材料用作 SA 器件以实现稳定的 Q 开关激光脉冲操作。结果表明，ZnPc 材料可用作 SA，以实现 1.5 µm 区域的可靠稳定和灵活的 Q 开关脉冲激光器。对于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的三种 SA 制造方法，计算出的最大脉冲能量分别为 71、32 和 50 nJ。据作者所知，这是首次将 ZnPc 材料用作 SA 器件以实现稳定的 Q 开关激光脉冲操作。结果表明，ZnPc 材料可用作 SA，以实现 1.5 µm 区域的可靠稳定和灵活的 Q 开关脉冲激光器。对于 ZnPc:PVA、浇铸 ZnPc/PVA 和旋涂 ZnPc/PVA 的三种 SA 制造方法，计算出的最大脉冲能量分别为 71、32 和 50 nJ。据作者所知，这是首次将 ZnPc 材料用作 SA 器件以实现稳定的 Q 开关激光脉冲操作。