石墨烯调Q光纤激光器：高效可调性能与长时间稳定性

本文报道了一项创新性的研究成果，即基于石墨烯可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器的设计与实现。石墨烯作为一种二维材料，因其独特的电学和光学特性，被应用于光纤激光器领域，以提供新的调制和控制手段。研究团队首先配制了一种特定的溶液，该溶液由邻二氯苯（DCB）作为溶剂，石墨烯、聚乙烯醇（PVA）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为溶质，利用光诱导沉积技术将石墨烯精确地沉积在光纤端面上，形成一个高效且可调控的可饱和吸收体。 在实验中，研究人员将这种石墨烯吸收体整合到光纤激光器的环形腔中，通过掺铒光纤放大器（EDFA）提供能量。当EDFA的功率达到4 mW时，激光器就能够产生稳定的调Q脉冲。这一设计使得激光器的输出特性如脉冲重复频率、脉宽、单脉冲能量以及脉冲峰值功率都能随着EDFA功率的变化进行连续调整。具体来说，当脉冲重复频率设定为28 kHz时，激光器展现出卓越性能，能够获得高达82.4 nJ的单脉冲能量，25.1 mW的脉冲峰值功率，以及最低至3 μs的脉冲宽度。 这一被动调Q光纤激光器的优势不仅在于其高效率和灵活的调制能力，还体现在长时间稳定运行的特性上，这对于许多需要稳定光源的应用场景，如通信、测量和精密加工等，具有重要的实际价值。此外，文章的关键词包括“激光器”、“被动调Q”、“光学诱导沉积”和“石墨烯”，这些都突出了研究的核心技术和应用前景。 这项工作不仅推动了石墨烯在光纤激光器领域的应用，也为开发新型高性能、高稳定性光纤光源提供了新的思路和方法。未来，随着对石墨烯性质的深入理解和优化，这种基于石墨烯的被动调Q光纤激光器有可能在更多领域展现其潜力，如量子通信、光纤传感等。