石墨烯可饱和吸收体的锁模掺铒全光纤激光器

"这篇研究论文探讨了使用几层石墨烯作为可饱和吸收体的被动锁模掺铒全光纤激光器。通过化学气相沉积法在铜箔上制备单层石墨烯，并通过范德华力吸附效应将其转移到光纤连接器端面，构建了可饱和吸收器。实验结果获得了中心波长为1568.1nm的稳定锁模脉冲，重复频率为7.29MHz，最大平均输出功率为1.68mW，脉宽为58.8ps。" 本文详细介绍了一种创新的光纤激光器设计，其利用了几层石墨烯作为可饱和吸收体来实现激光器的锁模操作。锁模激光器是一种重要的光子学设备，它能够产生超短、高能量的脉冲，这些脉冲在科研、通信、医疗和工业应用中具有广泛用途。石墨烯，作为一种二维碳材料，因其独特的光学性质，尤其是其在近红外区域的非线性吸收特性，成为了制造可饱和吸收体的理想选择。 在实验过程中，首先采用化学气相沉积(CVD)方法在铜箔上制备单层石墨烯。这是一种常用的生长石墨烯的方法，通过控制反应气体的温度和压力，可以实现大面积、高质量的石墨烯生长。随后，利用范德华力——一种分子间弱相互作用力——将几层石墨烯薄膜转移到光纤连接器的端面。这种转移技术既简单又高效，避免了对石墨烯结构的破坏。 实验结果显示，这种基于石墨烯的可饱和吸收体能成功地实现掺铒全光纤激光器的被动锁模。获得的锁模脉冲具有1568.1纳米的中心波长，这一波长处于通信窗口，非常适合光纤通信系统。激光器的重复频率为7.29MHz，意味着每秒钟可以产生数百万个脉冲，而最大平均输出功率为1.68毫瓦，表明激光器具有良好的功率稳定性。脉冲宽度为58.8皮秒，这样的超短脉冲时间对于高速数据传输和精密测量至关重要。 这项工作展示了石墨烯在激光技术中的潜力，尤其是在锁模光纤激光器领域的应用。通过优化石墨烯的层数和制备工艺，未来可能进一步提升激光器的性能，如提高输出功率、缩短脉冲宽度或扩大工作波长范围，以满足不同应用场景的需求。同时，这项研究也为开发更高效、更小型化的光子设备提供了新的思路。