二维钯硫化物驱动的被动Q开关与飞秒脉冲模式锁定铒掺杂光纤激光器

0 下载量 53 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 1.36MB PDF 举报
本文主要探讨了一种基于二维(2D)钯硫化物(Palladium Disulfide, PdS2)的被动Q开关和飞秒脉冲模式锁定掺铒光纤激光器(Passively Q-switched and femtosecond mode-locked erbium-doped fiber laser, EDFL)的设计与实现。PdS2作为一种过渡金属二硫化物(TMDs)家族的新成员,因其独特的层状结构和潜在的光吸收特性,被用于构建高性能的可饱和吸收器(Saturable Absorber, SA),在光纤激光技术中展现出了巨大潜力。 在实验研究中,研究人员成功地实现了基于PdS2的稳定Q开关操作,工作波长在1567纳米。他们发现,当泵浦功率达到50.6毫瓦时,该系统可以自我启动并展现出良好的Q开关性能,脉冲持续时间范围宽广,可以从12.6微秒降低到4.5微秒。另一方面,通过调整系统参数,他们还观察到了模式锁定现象,此时的泵浦功率阈值提高至106.4毫瓦。在这种模式下,产生的脉冲具有极短的持续时间,达到了803飞秒,这在激光脉冲的超短时域特性上取得了显著的进步。 这种新型的PdS2作为SA的应用,不仅提高了激光器的稳定性和能量输出,还因其独特的材料性质,如高非线性光学响应和窄带隙,可能在精密测量、光纤通信、生物医学成像等领域展现出更广泛的应用前景。此外,由于其潜在的集成性和小型化优势,这种基于2D材料的激光器设计有望推动光子学器件的发展,特别是在微纳光纤激光器和量子光学应用方面。 研究者们对PdS2在激光器中的表现持乐观态度,并认为其在下一代紧凑型、高性能光纤激光系统中具有很高的竞争力。未来的研究可能会进一步探索优化PdS2的制备方法、增强其光吸收性能以及拓展其在不同波长和功率范围内的应用。这项工作为利用2D材料开发新型光纤激光器技术提供了一个重要的里程碑。