碳纳米管实现550MHz高重复率飞秒Cr:YAG脉冲激光器

本文介绍了一项创新的科研成果，即利用碳纳米管（CNT）饱和吸收镜（CNT-SAM）实现550兆赫兹（MHz）模式锁定的飞秒（femtosecond）铬掺杂石榴石（Cr:YAG）激光器。碳纳米管以其独特的光学性质在激光技术中展现出了巨大的潜力。研究人员，包括Jun Wan Kim、Sun Young Choi、Won Tae Kim等人，来自韩国的先进医疗器械研发部门、韩国科学技术院物理系以及电子通信研究所。 传统的激光系统往往依赖于复杂的调制技术来实现模式锁定，但这项研究通过集成CNT-SAM实现了更为高效且紧凑的设计。CNT-SAM具有出色的饱和度和调制深度，其1.5微米处的调制深度达到0.51%，饱和fluence为28微焦耳/平方厘米，这使得Cr:YAG激光器能够在1.5微米附近实现自我启动的模式锁定操作。这种模式锁能够确保激光脉冲的稳定性和重复性，对于许多应用如精密切割、材料处理和光通信至关重要。 该激光器的平均输出功率可达147毫瓦（mW），并且实现了令人印象深刻的脉冲持续时间仅为110飞秒（fs），这意味着它具有极高的能量密度和极短的时间分辨率，这对于科学研究和工业制造中的高精度应用来说是极为理想的。值得注意的是，这是已知的同类系统中提供最高重复率的模式锁定Cr:YAG激光器，这表明这项技术在提升激光器性能方面具有显著优势。 这项研究不仅展示了碳纳米管在激光技术中的实用性，还可能推动激光器小型化和高性能化的趋势，为光子学和微纳技术领域开辟新的可能性。此外，对于那些寻求高重复率、短脉冲激光源的科学家和工程师来说，这项工作提供了重要的参考和灵感。未来的研究可能会进一步探索CNT-SAM在不同波长和功率范围内的应用潜力，以及与其他新型非线性光学元件的整合，以优化激光系统的整体性能。