石墨烯全光Q开关技术驱动的光纤激光器调Q研究

本文研究了一种基于石墨烯可饱和吸收体（Graphene Saturable Absorber, GSA）的全光Q开关技术在掺铒光纤激光器（Ytterbium-doped fiber laser, YDFL）中的应用。石墨烯的独特性质，特别是其交叉吸收调制（Cross Absorption Modulation, XAM）效应，使得研究人员能够通过引入一系列激光脉冲实现对信号光传输率的周期性调控，从而动态改变腔体的品质因数（Quality Factor, Q-factor）。这种全光纤结构的Q开关技术具有显著的优势，包括全光调制、宽频谱适应性和高度集成，这使得它在激光器设计中具有很高的灵活性。 利用这种GSA全光Q开关，研究团队成功构建了一台能动式Q开关掺铒光纤激光器。通过精确控制激光脉冲的重复频率，他们展示了从30.32 kHz到101.29 kHz的动态范围，这表明了设备的高调制精度和潜在的高速应用潜力。更重要的是，他们还实现了Q开关激光脉冲与调制激光脉冲的同步，这对于非线性频率转换、多色泵浦探针光谱法以及拉曼散射光谱法等实验中至关重要的同步性提供了可能。 这项工作不仅推动了光纤激光器技术的发展，特别是在高精度、高效率和多功能性方面，也为石墨烯在光电子领域的进一步探索开辟了新的途径。石墨烯作为新兴的二维材料，其独特的光学特性使其在光通信、量子信息处理等领域展现出巨大的应用前景。因此，基于石墨烯的全光Q开关技术的研究对于未来高性能光纤激光器的设计和优化具有重要意义，有望促进相关产业的技术革新。