12 Z 4, pp. 1121∼1125

 12 Z 4, pp. 1121∼1125

ç

ì ȳ Ž-[ c pU  M 0 n É; c  p § Œ Ÿ «à à ÅM  ñ m ÇT  
ì Å] k ù • ¤Ž Ò Þ] k ù { ¢© Ž  ×É S Ë ° Ë ÑV Ȗ ¥ 7 _T $ [

*

×

<Š û BŒ ‰ x ·  ™ »g ` @­ £ ·  ™ »' å 0 å  · ƒ ‘ šr )~ m Ÿ ·  ™ » . > Š û B

„

 · ¡ ¤ @ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ  x 9  F  g„   & ñ ˜ Ðl Õ ü tƒ  ½ ¨™ è, „  Å Ò 561-756

b 9

‡ ç ¡¬ £ · T „ ç ¡ * > · * 9  ò 6 B G ž B



Å Ò@ /† < Ɠ § \  -t  r Û ¼% 7 › † < Æ Ò, à º" é ¶ 443-749

(2011¸   10 Z 4 17{ 9  ~ à Î6 £ §, 2011¸   11 Z 4 14{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2011¸   12 Z 4 1{ 9  > F  S X ‰& ñ )



 © œ 980 nm“   ì ø ͕ ¸^ ‰ Y Us $ – Ð * 3 i ç   H “ ¦o + þ A F  g$ 3 Ä » Y Us $ \ " f Ÿ í o f  ¨ à º^ ‰– Ð é ß –{ 9 # 4  ò ø ͙ è

” ¸ È ÓÚ Ô\  ¦ + ‹" f à º1 l x+ þ A — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç `  ¦ # Œ _ " t o — : r ` O Û ¼\  ¦ % 3 % 3  . s  ` O Û ¼  H ×  æd ”    © œ 1561 nm, ‚  

;

Ÿ ¤ 2.7 nm, ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ 21 MHz – Ð
 z Œ ¤“ ¦, ` O Û ¼ ; Ÿ ¤“ É r _ " t o — : r ` O Û ¼_    ¨ 8 Š ô  Ç> \  ¦ “ ¦ 9 €   940 fs– Ð Æ Ò

&

ñ  ) a  . / B N”  l  5 Å q \  z î  r t ƒ  ‚  `  ¦ 8 ú x 1.2 cm ë ß –
p u › ¸] X  # Œ ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦ 18 kHz  t   Ü ã J à º e ” 

% 3  .

Ù þ

˜d ” # Q: F  g$ 3 Ä » Y Us $ , F  g _ " t o — : r

Passively Mode-locked Fiber Laser with an Adjustable Cavity Length for the Pump-probe Technique

Seung Chul Yun · Hyun Woo Kim · Myung Whun Kim · Hee Gap Park · Jin Seung Kim ^∗

Department of Physics and Institute of Photonics and Information Technology, Chonbuk National University, Jeonju 561-756

Chang Su Jun · Fabian Rotermund · Dong Il Yeom

Division of Energy Systems Research, Ajou University, Suwon 443-749 (Received 17 October 2011 : revised 14 November 2011 : accepted 1 December 2011)

We demonstrate a passively mode-locked erbium-doped fiber ring laser by using single-walled carbon nanotubes as a saturable absorber. The laser generates soliton pulses with a center wave- length of 1561 nm, a linewidth of 2.7 nm, and a repetition frequency of 21 MHz. The pulse width is estimated to be 940 fs by taking the time-bandwidth product to be 0.315 for bandwidth-limited sech

²

pulses. The pulse repetition rate can be adjusted up to 18 kHz by using a delay line of 1.2 cm inserted in the cavity loop.

PACS numbers: 42.65.T, 14.60.Pq Keywords: Fiber lasers, Optical soliton

∗

E-mail: [email protected]

-1121-

I. " e  ] Ø



 É r „    ™ è  x 9  F  g ™ è \  ¦ > hµ 1 Ï  9€  , ì ø ͕ ¸^ ‰ Ó ü t| 9  5

Å

q _  „   _  1 l x% i † < Æ`  ¦ ¸ ú ˜ · ú ˜   ô  Ç . œ í“ ¦5 Å q „    ™ è 

 F  g ™ è \ " f_  „    1 l x% i † < Æ`  ¦ Ø  æz  ´y  ì  r$ 3   9€   x 



ïœ í s  _  r ç ß – ì  r K 0 p x s  € 9 כ ¹  9, s  Qô  Ç r ç ß – ì  r K  0

p

x`  ¦ z  ´‰ & ³½ + É Ã º e ”   H U  ´“ É r t 5 Å q r ç ß –s  & 7 ›ž М í à ºï  r“   F G

œ

íé ß – ` O Û ¼\  ¦ æ ¼  H œ í“ ¦5 Å q ì  rF  g ì  r$ 3 Z O  ÷  r s   [1–3]. : £ ¤ y

 t 5 Å q r ç ß –s  & 7 ›ž М í à ºï  r“   F G œ íé ß – ` O Û ¼ Y Us $ \  ¦ r 

«

Ñ\  q Ø  ¦ M : Ó ü t| 9 s  í  H ç ß –& h Ü ¼– Ð 7 £ x µ 1 Ï # Œ e  ¦  Û ¼ 

÷

&  H ‰ & ³ © œ`  ¦ s 6   x €   \ P   + þ A 1 p x _  ë  H ] j \ O s  L :  F M 

“

¦ & ñ S X ‰ ô  Ç / B N€  `  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” “ ¦, t 5 Å q r ç ß –s  Ö ¼ 2 ; ` O  Û

¼– Ѝ  H % 3 `  ¦ à º \ O   H Ó ü t$ í    o\  ¦ ë ß –[ þ t # Q è ­ q à º e ”  .  



" f F G œ íé ß – ` O Û ¼\  ¦ s 6   x ô  Ç Ó ü t| 9  / B N“ É r · ú ¡Ü ¼– Ð  8¹ ¡ ¤ Z þ t

#

Q± ú ˜  כ Ü ¼– Ð \ V © œ÷ &t ë ß –,  ú ª“ É r r ç ß – 1 l x î ß –_  Ó ü t| 9     o õ 

&

ñ \  › ' a K " f  H  f ”   [ jy  µ 1 ß) €t t  · ú §€ Œ ¤ . · ú ¡Ü ¼– Ð s 



Qô  Ç  כ `  ¦ & ñ S X ‰ y  \ V8 £ ¤ “ ¦  [ jy  ¶ ú ˜( R˜ Ð 9€   & 7 ›ž М í Y

Us $ \  ¦ æ ¼  H * 3 á Ô-„ à Ðt  l Z O s   © œ Ä »§ 4  “ ¦ ´ òõ & h 

“

  ~ ½ ÓZ O s   [4,5].

*

3 á Ô-„ à Ðt (pump-probe) l Z O “ É r Ó ü t$ í _  1 l x% i † < Æ`  ¦ · ú ˜“ ¦



   H r « Ñ\  { 9 Ò  ¦ _  4 Ÿ x Ä ºo  ° ú כs  ß ¼“ ¦, t 5 Å q r ç ß –s 



Å Ò Â ú ª“ É r F G œ íé ß – ` O Û ¼\  ¦ q Æ Ò# Q Ó ü t$ í `  ¦ í  H ç ß –& h Ü ¼– Ð   



or v “ ¦, Ó ü t$ í s    ô  Ç Õ ª r « Ñ\  r ç ß – \  ¦ ¿ º“ ¦   É r y n C

` O

Û ¼\  ¦ q Æ Ò# Q ì ø Í , È Òõ , í ß –ê ø Í÷ &  H y n C` O Û ¼_  : £ ¤$ í s  r  ç

ß – \     # Qb  G>  ² ú ˜ t   H \  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ s \  ¦  „ ½ Ó Ü

¼– Ð Ó ü t$ í _  1 l x% i † < Æ`  ¦ · ú ˜ ? /  H F  g † < Æ& h  z  ´+ « > ~ ½ ÓZ O s  .

*

3 á Ôü < „ à Ðt \  æ ¼  H y n C` O Û ¼  H ˜ Ð: Ÿ x ô  Ç@ /_  F G œ íé ß – ` O Û ¼ Y

Us $   © œu \ " f
š ¸  H y n C` O Û ¼\  ¦ \  -t   H  כ õ   Œ •

“ É

r  כ Ü ¼– Ð ° ú ˜ , \  -t   H  כ “ É r * 3 á Ô ` O Û ¼– Ð,  Œ •“ É r  כ

“ É

r „ à Ðt  ` O Û ¼– Ð   H  . * 3 á Ô ` O Û ¼ r « Ñ\  ü <" f f  ¨ à º÷ &

#

Q r « Ñ_  Ó ü t$ í s  í  H ç ß –& h Ü ¼– Ð    €  , › ¸F K _  r ç ß – \  ¦

¿

º“ ¦ „ à Ðt  ` O Û ¼\  ¦ r « Ñ\  q Æ Ò# Q Ó ü t$ í s    ô  Ç  © œI \ " f ì

ø Í , È Òõ , í ß –ê ø Ís  s À Ò# Qt >  “ ¦, Õ ª y n C`  ¦ — ¸  y n C Ž  t

l – Ð ~ à Î  F  g„  À Ó\  ¦ F  
 ì  rF  g ì  r$ 3 l – Ð ~ à Î  ì  rF  g ì

 r Ÿ í\  ¦ ± p .

s

 ~ ½ ÓZ O \ " f ë  H ] j ÷ &  H  כ “ É r „ à Ðt  ` O Û ¼_  y n C`  ¦ ~ à Î 

’

   ñ\  ¦ ì  r$ 3 ½ + É M :, * 3 á Ô ` O Û ¼_  y n Cs  [ O # Œ [ þ t # Qš ¸  H  כ s 



. ¿ º y n C — ¸¿ º ° ú  “ É r y n C\ " f ° ú ˜  · p  כ s Ù ¼– Ð,   © œ ì  r Ÿ í



 H > á ¤ ° ú   .   " f ì  rF  g ì  r$ 3 Z O Ü ¼– Ѝ  H „ à Ðt  ` O Û ¼_  ’    ñ

\

 [ O # Œ [ þ t # Qš ¸  H * 3 á Ô ` O Û ¼\  ¦  9è ­ q à º \ O  . s \  ¦ K 

 

   H ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð r « Ñ\  ˜ Ð? /  H * 3 á Ô ` O Û ¼ü < „ à Ðt  ` O Û ¼ _

 ~ ½ ӆ ¾ Ó`  ¦ " f– Ð ² ú ˜o    H  כ s  . Õ ª Q
 F  g † < Æ& h Ü ¼– Ð ¢ - a

#

4  >  B   H ô  Ç €  “ É r \ O “ ¦, ¢ ¸   “ É r B   H K • ¸ r « Ñ  ^ ‰ _

 › ¸$ í õ  ½ ¨› ¸ " é ¶   à ºï  r \ " f “ ¦Ø Ôt  · ú §Ü ¼€   5 Å q \ " f í

ß –ê ø Ís  { 9 # Q
   ² D G „ à Ðt  ` O Û ¼\  r « Ñ\ " f ì ø Í , È Òõ , í

ß –ê ø Í  ) a y n C 5 Å q \  * 3 á Ô ` O Û ¼_  y n Cs  { 9 Â Ò [ O # Œ [ þ t # Q“ : r  .



8½ ¨
 * 3 á Ô ` O Û ¼  H E œ í\  { 9 Ò  ¦ _  4 Ÿ x Ä ºo  ° ú כs  „ à Ðt  ` O  Û

¼˜ Ð   s `›   ß ¼l  M :ë  H \ , Õ ª { 9  Òë ß – „ à Ðt  ` O Û ¼\  [ O # Œ [

þ

t # Qü <• ¸ &  ê ø Í ¸ ú š6 £ § s  ÷ &# Q ‚ à Р ) a ’    ñ\  ¦ o >   ) a  .

¢

¸ 
_  ë  H ] j  H „ à Ðt  ` O Û ¼ r « Ñ\  ¸ ú ˜ f  ¨ à º÷ &  H  כ s 



. s  כ * 3 á Ô ` O Û ¼_  y n Cs  r « Ñ\ " f ¸ ú ˜ f  ¨ à º÷ &# Q  q 

‚

 + þ A F  g † < Æ ´ òõ  ß ¼> 
 
“ ¦, „ à Ðt  ` O Û ¼  H * 3 á Ô ` O  Û

¼ü <   © œ $ í ì  r s  > á ¤ ° ú  l  M :ë  H \  x ½ + É Ã º \ O  .

*

3 á Ô-„ à Ðt  l Z O _  y Œ ™• ¸ü < & ñ S X ‰ • ¸\  ¦ Z  } s   H  © œ ½ + Ëo 

&

h “   ~ ½ ÓZ O “ É r * 3 á Ô\   H F G œ íé ß – Y Us $  ` O Û ¼\  ¦ æ ¼“ ¦, „ à Ðt 

\

  H * 3 á Ô ` O Û ¼ü <  H   © œ $ í ì  r s  ß ¼>   Ø Ô“ ¦ r « Ñ\ " f



 H  _  f  ¨ à º÷ &t  · ú §  H y n C`  ¦ „ à Ðt  ` O Û ¼– Ð æ ¼  H  כ s  .

*

3 á Ô ` O Û ¼ü < „ à Ðt  ` O Û ¼_  ”  ' Ÿ  ~ ½ ӆ ¾ Ó`  ¦ { 9 u r ~  ´ à º e ” Ü ¼ Ù

¼– Ð „ à Ðt  ` O Û ¼\   8 ´ ú §“ É r & ñ ˜ Ð\  ¦ z  ´`  ¦ à º e ” Ü ¼ 9, ° ú  “ É r

 â

– Ж Ð { 9  ÷ &# Q „ à Ðt  y n C\  [ O # Œ [ þ t # Qš ¸  H * 3 á Ô ` O Û ¼\  ¦ á

Ôo 7 £ § s 
  r] X     \  ¦ s 6   x K  ~ 1 >  ] j ½ + É Ã º e ”  .  t

ë ß – s \  ¦ 0 AK " f  H D h– Ðî  r + þ AI _  „ à Ðt 6   x F  g " é ¶ s  € 9 כ ¹

 .

‘

: r  7 Hë  H \ " f  H * 3 á Ô ` O Û ¼– Ð æ ¼  H ×  æd ”    © œs  800 nm“   Ti-Sapphire F G œ íé ß – Y Us $ ü <  H   © œ @ /% i s  ß ¼

>

  Ø Ô 9 ì ø ͕ ¸^ ‰_  Å ÒF « ѓ   Siü < Ge\  ¸ ú ˜ f  ¨ à º÷ &t  · ú §



 H y n CÜ ¼– Ð ×  æd ”    © œs  1550 nm“   F  g$ 3 Ä » Y Us $ \  ¦ à º 1

l x+ þ A — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç r &  ` O Û ¼\  ¦ ë ß –[ þ t% 3   H X <, * 3 á Ô ` O Û ¼ü < l 

‘

: r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦ ´ ú Æ ғ ¦  / B N”  l  U  ´s \  ¦ › ¸] X ½ + É Ã º e ” >  Ù þ ¡



.

II. ÷ m Ç] M ö õ m Í + s ÇÊ Ý

F 

g$ 3 Ä » Y Us $ _  \ O > h  H Õ ªa Ë > 1õ  ° ú   . ` O Û ¼\  ¦ ë ß –× ¼  H

—

¸× ¼2 Ÿ ¤( ç “ É r é ß –{ 9 # 4  ò ø ͙ è
” ¸ È ÓÚ Ô(single-walled carbon nanotube) Ÿ í o f  ¨ à º^ ‰ [6]\  ¦ + ‹" f à º1 l x+ þ AÜ ¼– Ð % i  . y n C s

 ô  ÇA á ¤ Ü ¼– Ðë ß – [  t • ¸2 Ÿ ¤ F  g “ ¦w n l (optical isolator)\  ¦ / B N”   l

 5 Å q \  z  ° ? .   © œs  980 nm“   ì ø ͕ ¸^ ‰ Y Us $ _  y n Cs  980/1550 nm _    © œ ì  r ½ + É  ×  æ  ol (WDM: wavelength division multiplexer)\  ¦ : Ÿ x K  erbium ' ‘  F  g$ 3 Ä »\  { 9  

 )

a  . s 1 p q B | 9 – Ð   H erbium ' ‘  F  g$ 3 Ä »  H U  ´s  1 m, f

 ¨ à º > à º 1530 nm\ " f 110 dB/m, LP

¹¹

— ¸× ¼ é ß – 

 © œs  800-980 nms  . ¼ # F  g › ¸] X l \  ¦ ¿ º# Q / B N”  l  5 Å q _

 “ ¦Ä » ¼ # F  g  © œI \  ¦ › ¸] X  % i “ ¦, _ " t o — : r(soliton) ` O Û ¼

\

 ¦ % 3 “ ¦  / B N”  l _  ì  r í ß –`  ¦ › ¸] X K  q & ñ  © œ ì  r í ß –s  ÷ &> 

% i  .

s

 F  g$ 3 Ä » Y Us $   H * 3 á Ô-„ à Ðt  l Z O _  „ à Ðt 6   x F  g " é ¶ Ü ¼

–

Ð j þ t >  S \ ‰ s Ù ¼– Ð * 3 á Ô Y Us $ _  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ õ  ° ú     ô

 Ç . * 3 á Ô_  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ s   © œ S ! \        €   s \ 

Fig. 1. (Color online) Experimental setup of a mode- locked fiber ring laser with delay line using carbon nan- otube as saturable absorber. (WDM: Wavelength divi- sion multiplexer, CNT SA: Carbon nanotube saturable absorber).

´ ú

Æ Ò# Q „ à Ðt 6   x F  g$ 3 Ä » Y Us $ _  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ • ¸  Ë ¨# Q



 ô  Ç . s \  ¦ 0 AK  / B N”  l  U  ´s \  ¦ › ¸] X ½ + É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤ / B N

”

 l  ? / Ò\  t ƒ  ‚  (delay line)`  ¦ z 0 > V , % 3  . F  g$ 3 Ä »

\

" f
ü < ( t   H y n C`  ¦ E $ ™Ý ¼– Ð — ¸  t   ô  Ç y n C µ 1 ϖ Ð ë

ß –[ þ t “ ¦, s  y n C µ 1 ϓ É r 4 > h_   Ö  ¦ \ " f ì ø Í   ) a + '\   r 

¢

¸   É r E $ ™Ý ¼\  ¦ t 
 — ¸# Œ F  g$ 3 Ä »\    ½ + ˝ ) a  . s M : s  1

l

x @ /(translation stage)\  ¦ + ‹" f  ¾ ú  A á ¤ 2 > h_   Ö  ¦`  ¦ s  1

l

x r v €   / B N”  l _  U  ´s  › ¸] X  ) a  .  Ö  ¦ _  þ j™ è s 1 l x



o   H 0.2 mm, þ j@ / s 1 l x # 3 0 A  H 1.2 cm s  .

t

ƒ  ‚  `  ¦ Ÿ í† < Êô  Ç / B N”  l  „  ^ ‰ ’ < Hz  ´“ É r €  • 5 dB– Ð Æ Ò& ñ

÷

&% 3  . Y Us $ _  ¨ î ç  H Ø  ¦§ 4 “ É r 80 mW _  * 3 á Ô { 9 Ò  ¦ \  @ / K

 €  • 1 mW à ºï  r s % 3  . ì  r C  q Ö  ¦ 70:30“   ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í F  g

$

3 Ä »   ½ + Ël \  ¦ + ‹" f Y Us $  y n C`  ¦ i ( v  Í Ç x . i ( v   · p y n C`  ¦ InGaAs-PIN y n C Ž t l – Ð  Ž Ø  ¦ # Œ š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ԗ Ð ` O Û ¼

—

¸€ ª œ`  ¦ ˜ Г ¦, F  g Û ¼& 7 ˜à Ô! 3  ì  r$ 3 l \  ¦ s 6   x K    © œ : £ ¤$ í `  ¦ ì

 r$ 3  % i  .

F 

g$ 3 Ä » Y Us $  ƒ  5 Å q µ 1 ϔ     H  © œI \ " f ¼ # F  g › ¸] X l 

\

 ¦ › ¸] X  €   Y Us $  Ô  ¦ ½ ©g Ë : >  ` O Û ¼\  ¦  · p . s M : ¼ #  F 

g › ¸] X l \  ¦ p [ j >  ´ ú Æ Ҁ   î ß –& ñ & h Ü ¼– Ð — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç  ) a ` O  Û

¼ Ø  ¦§ 4 `  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  . s  Qô  Ç — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç “ É r / B N”  l  5 Å q

\

   › ¸ ™ è \  ¦  – Ð V , t  · ú § • ¸ $ ] X – Ð — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç s  ÷ &



 H à º1 l x+ þ As  9 ¼ # F  g › ¸] X l ë ß –`  ¦ › ¸] X  # Œ self-startings 

0 p x % i  . ¼ # F  g › ¸] X l _  › ¸] X   © œI \     / B N”  l _  í

 H¨ 8 Š Å Òl ü < ° ú  “ É r Å Òl – Ð Á ºÃ ºô  Ç ` O Û ¼ x 9 | 9  ) a ` O Û ¼ç  H

`

 ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  . s  Qô  Ç x 9 | 9  ` O Û ¼ç  H“ É r noise spike ü <

Fig. 2. (Color online) Oscilloscope trace. (a) 4 pulses in a period at 76 mW of pump power, (b) 3 pulses at 72 mW, (c) Single pulse at 62 mW.

q

5 p w >  ˜ Ðs 
 ` O Û ¼ J ‡  s  / B N”  l  í  H¨ 8 Š Å Òl ü < ° ú  “ É r { 9

& ñ ô  Ç Å Òl – Ð ì ø Í4 Ÿ ¤ ÷ &  H _ " t o — : r ` O Û ¼ç  H Ü ¼– Ð š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ï á

Ô  o€    © œ\  & ñ t ÷ &# Q
 è ß – .

` O

Û ¼_  à º  -Á º ´ ú §“ É r  â Ä º * 3 á Ô { 9 Ò  ¦`  ¦ ×  ¦ s €   ` O Û ¼ J

‡  _  ì ø Í4 Ÿ ¤ Å Òl ü < > h> h_  ` O Û ¼_  Z  } s   H Õ ª@ /– Ð Ä »t 

 )

a G  ô  ÇÅ Òl  ? /_  ` O Û ¼ à º > 5 Å q ×  ¦ # QŽ  H  . s \  ¦ Õ ªa Ë >

2 \ 
 ? /% 3  . Õ ªa Ë > 2\ " f ` O Û ¼ J ‡  s  €  • 47 ns_  Å Ò l

– Ð ì ø Í4 Ÿ ¤ ÷ &“ ¦ e ” Ü ¼ 9, s  l ‘ : r Å Òl  ? /\ " f # Œ Q > h_ 

Fig. 3. (Color online) Optical spectrum.

` O

Û ¼[ þ t s 
6 Ÿ §`  ¦ ^  ¦ à º e ”  . ` O Û ¼ J ‡  _  Å Òl  47 ns  H /

B N”  l _  { 9 Å Ò r ç ß –õ  { 9 u ô  Ç . Õ ªa Ë > 2(a)  H * 3 á Ô { 9 Ò  ¦ s

 €  • 76 mW{ 9  M :_   © œI \  ¦
  · p . / B N”  l  î ß –\  4> h _

 ` O Û ¼[ þ t s  ô  Ç Á ºo \  ¦ s À Ò# Q / B N”  l \  ¦ [  t “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ Ã

º e ”  . * 3 á Ô { 9 Ò  ¦`  ¦ €  • 72 mW t  ×  ¦ s €   Z  } s   H Õ ª

@

/– Ð Ä »t   ) a  © œI – Ð ` O Û ¼_  à º Õ ªa Ë > 2(b)ü < ° ú  s  3> h

–

Ð ×  ¦ # Q× ¼  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . s   © œI \ " f * 3 á Ô { 9 Ò  ¦`  ¦

€



• 62 mW t  ×  ¦ s €   Õ ªa Ë > 2(c)ü < ° ú  s  ` O Û ¼_  Z  } s   H Ä

»t   ) a G – Ð é ß – ô  Ç> h_  ` O Û ¼ë ß –s  l ‘ : r Å Òl – Ð / B N”  l \  ¦

•

¸  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” % 3  . s   H \  -t  € ª œ  o÷ &# Q e ” 



 H _ " t o — : r ` O Û ¼_  „  + þ A& h “   : £ ¤f ç s  . ` O Û ¼ 
_  \  - t

  H / B N”  l  ? / Ò_  ì  r í ß – ´ òõ ü < q ‚  + þ A ´ òõ  & ñ  9,

` O

Û ¼_  Ã º Z þ t  
 ×  ¦ # Q× ¼  H  כ Ü ¼– Ð * 3 á Ô { 9 Ò  ¦ _     o

\

 ¦ à º6   x † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

¢

¸ô  Ç — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç  ) a F  g$ 3 Ä » Y Us $ _  y n CØ  ¦§ 4 `  ¦ F  g Û ¼& 7 ˜à Ô

! 3

 ì  r$ 3 l – Ð ± p   õ \  ¦ Õ ªa Ë > 3\ 
 ? /% 3  . µ 1 ϔ     © œ _

 ×  æd ” “ É r 1561 nm, ‚  ; Ÿ ¤“ É r €  • 2.7 nms  .   © œ ‚  ; Ÿ ¤ 2.7 nm  H 1550 nm   © œ @ /% i \ " f 338 GHz_  Å Ò à º @ /% i ; Ÿ ¤

\

 K { © œ  ) a  . _ " t o — : r ` O Û ¼_   â Ä º   ¨ 8 Š ô  Ç> \ " f r ç ß –-@ /

% i

; Ÿ ¤ Y  L(time-bandwidth product)“ É r 0.315 s Ù ¼– Ð ` O Û ¼; Ÿ ¤

“

É r 940 fs – Ð \ V8 £ ¤ ½ + É Ã º e ”  .

/

B N”  l  U  ´s  › ¸] X `  ¦ 0 AK  ¶ ú š{ 9  ) a t ƒ  ‚  _  U  ´s \  ¦ “ ¦



9Ù þ ¡`  ¦ M : / B N”  l _  8 ú x U  ´s   H 9.6 m s  . Õ ªa Ë > 2\ " f · ú ˜ Ã

º e ” 1 p w s  ` O Û ¼_  l ‘ : r Å Òl  47 nss Ù ¼– Ð ` O Û ¼_  l ‘ : r ì

ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦“ É r 21 MHz   ) a  . t ƒ  ‚  `  ¦ › ¸] X  # Œ ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤ Ò

 ¦    o\  ¦ 8 £ ¤& ñ “ ¦, s \  ¦ Õ ªa Ë > 4\ 
 ? /% 3  . / B N”  l  U

 ´s \  ¦ t ƒ  ‚  `  ¦ s 6   x K  { 9 & ñ >  y Œ ™™ èr v €  , ` O Û ¼ ì ø Í 4

Ÿ

¤Ò  ¦“ É r s ü < ì ø Í@ /– Ð ‚  + þ A& h Ü ¼– Ð 7 £ x † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  .

` O

Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ _     oÒ  ¦“ É r 1.5 kHz/mm s  9, 8 ú x 1.2 cm\  ¦ s

1 l x r ~  ´  â Ä º ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ _  8 ú x    o| ¾ ӓ É r 18 kHz% i  .

Fig. 4. (Color online) Variation of pulse repetition rate according to the delay line.

s

 F  g$ 3 Ä » Y Us $   H · ú ¡Ü ¼– Ð * 3 á Ô-„ à Ðt  l Z O \ " f „ à Ðt  6

 

x F  g " é ¶ Ü ¼– Ð j þ t \ V& ñ s  . * 3 á Ô6   x F  g " é ¶“ É r Ti-Sapphire F G

œ

íé ß – ` O Û ¼ Y Us $ – Ð ` O Û ¼_  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦“ É r 140 MHz s 



. F  g$ 3 Ä » Y Us $ _  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦“ É r 21 MHz s Ù ¼– Ð ` O Û ¼ ì ø

Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦ 140 MHz \  ´ ú Æ Ò 9€   F  g$ 3 Ä » Y Us $ _  ` O Û ¼ ì ø Í 4

Ÿ

¤Ò  ¦`  ¦ Z  } # Œ  ô  Ç . s \  ¦ 0 AK  F  g$ 3 Ä »\  ¦ ¸ ú ˜ ? / / B N”  l  U

 ´s \  ¦ 1.4 m  t  ×  ¦ # Œ  ô  Ç . Õ ªa Ë > 4_    õ \  ¦ ž Ð@ /– Ð /

B N”  l  U  ´s  1.4 m“    © œI \ " f ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦    o\  ¦ Ä » Æ

Ò €   / B N”  l  U  ´s  1.2 cm    o   H 1 l x î ß – 1 MHz & ñ

•

¸    oô  Ç .   " f * 3 á Ô6   x Ti-Sapphire _  Y Us $ _  l 

‘

: r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦    o\  ¦ ±500 kHz  t  à º6   x ½ + É Ã º e ” `  ¦  כ s  .

III. + s Ç Â ] Ø

*

3 á Ô-„ à Ðt  l Z O Ü ¼– Ð Siõ  Ge 1 p x _  œ í“ ¦5 Å q ì ø Í6 £ x : £ ¤$ í

`

 ¦ F   H z  ´+ « >\ " f, * 3 i ç “ É r ×  æd ”    © œs  800 nm“   Ti- Sapphire F G œ íé ß – ` O Û ¼ Y Us $ – Ð “ ¦, * 3 i ç Ü ¼– Ð Ò q t|   Ó ü t

$ í

   o_  „ à Ðt   H F « Ñ\  f  ¨ à º÷ &t  · ú §  H y n C`  ¦ + ‹" f “ ¦



 ×  æd ”    © œs  1550 nm“   F  g$ 3 Ä » ` O Û ¼ Y Us $ \  ¦ à º1 l x + þ

A — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð ë ß –[ þ t “ ¦ : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . à º1 l x + þ

A — ¸× ¼2 Ÿ ¤( ç “ É r é ß –{ 9 # 4  ò ø ͙ è
” ¸ È ÓÚ Ô– Ð ë ß –Ž  H Ÿ í o f  ¨ à º

^

‰\  ¦ + ‹" f Ù þ ¡ . ¼ # F  g › ¸] X l ë ß –`  ¦ › ¸] X K  self-startings 

0 p x ô  Ç _ " t o — : r ` O Û ¼\ P `  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  .

*

3 á Ô { 9 Ò  ¦ s  Ø  æì  r y   H  â Ä º / B N”  l  l ‘ : r Å Òl  ? /\ 

#

Œ Q > h_  ` O Û ¼[ þ t s  ” > r F   9, * 3 á Ô { 9 Ò  ¦`  ¦ y Œ ™™ èr v €  

` O

Û ¼_  Z  } s   H Ä »t ÷ &€  " f ` O Û ¼_  à º ×  ¦ # Q1 p u`  ¦ S X ‰ “  

% i  . _ " t o — : r ` O Û ¼_  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦“ É r 21 MHz s  9, ×  æ d ”

   © œ“ É r 1561 nm,   © œ ‚  ; Ÿ ¤“ É r 2.7 nm % i  .   ¨ 8 Š ô  Ç

>

\ " f _ " t o — : r ` O Û ¼_  r ç ß –-@ /% i ; Ÿ ¤ Y  L“ É r 0.315 s Ù ¼– Ð ` O 

Û

¼; Ÿ ¤“ É r 940 fs – Ð \ V8 £ ¤ ÷ &% 3  . ô  Ǽ #  t ƒ  ‚  `  ¦ s 6   x K  8 ú x 1.2 cm ë ß –
p u / B N”  l  U  ´s \  ¦ › ¸] X Ù þ ¡`  ¦ M : ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦“ É r 18 kHz ë ß –
p u    o % i  .

*

3 á Ԗ Ð æ ¼  H Ti-Sapphire Y Us $ _  ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦ s  140 MHz s Ù ¼– Ð „ à Ðt  ` O Û ¼_  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦ ´ ú Æ Ò 9€   t F K ë

ß –Ž  H F  g$ 3 Ä » Y Us $ _  l ‘ : r ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦  8 Z  } # Œ  ô  Ç .



 " f · ú ¡Ü ¼– Ѝ  H / B N”  l  U  ´s \  ¦ ‰ & ³F _  9.6 m\ " f @ /| Ä Ì 7ì  r _  1– Ð ×  ¦{ 9  >  S \ ‰ s  9, s  M : s  z  ´+ « >\    H t ƒ  ‚  `  ¦ æ

¼€   ` O Û ¼ ì ø Í4 Ÿ ¤Ò  ¦`  ¦ @ /| Ä Ì 1 MHz  t  › ¸] X ½ + É Ã º e ”  .

P

c p 8 ý ò k >

‘

: r ƒ  ½ ¨  H t d ”  â ] jÂ Ò x 9  ô  Dz D G í ß –\ O l Õ ü t¨ î  › ' a o " é ¶ _  í

ß –\ O " é ¶…  ;l Õ ü t > hµ 1 Ï \ O (& ñ ˜ Ð: Ÿ x’  ) [10039226, EUV  Û ¼ ß

¼ actinic  Ž   © œq  x 9  Y O w  „   c ”  J ?s (   Ž  l Õ ü t > h µ

1 Ï]õ  ô  Dz D Gƒ  ½ ¨F é ß –_  t " é ¶( õ ] j    ñ: 2010-0023535)`  ¦

~ Ã

Î  à º' Ÿ ô  Ç ƒ  ½ ¨   õ _  { 9  Òe ” .

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] A. M. Weiner, Ultrafast Optics (Wiley, New York, 2009).

[2] K.-T. Tsen, Ed., Ultrafast Dynamical Processes in Semiconductors (Springer, Berlin, 2004).

[3] K.-T. Tsen, Ed., Ultrafast Phenomena in Semicon- ductors (Springer, New York, 2001).

[4] A. Horn, Ultra-fast Material Metrology (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., Weinheim, 2009).

[5] Peter Hannafor Ed., Femtosecond Laser Spectroscopy (Springer, Boston, 2005).

[6] S. Y. Choi, F. Rotermund, H.-J. Jung, K.-H. Oh,

and D.-I. Yeom, Optics Express 17, 21788 (2009).