二维材料PtSe2驱动的Er掺杂光纤激光器的Q开关与模式锁定研究

本文主要探讨了一种基于新型二维材料二硫化铂（PtSe2）的被动式Q开关和模式锁定掺铒光纤激光器（Erbium-doped fiber laser, EDFL）。这项研究展示了在光纤激光器中利用PtSe2作为饱和吸收器（Saturable Absorber, SA）的潜力，这对于光脉冲调制技术具有重要意义。 在实验中，当泵浦功率达到65毫瓦的阈值时，PtSe2作为SA使得EDFL实现了自我启动的Q开关操作，工作波长位于1560纳米。随着泵浦功率的增加，可达最大450毫瓦，单个Q开关脉冲能量可达到143.2纳焦耳，显示出较高的能量转换效率。PtSe2 SA的独特特性在于其对光的极化依赖性，这意味着通过调整激光的极化状态，可以灵活地在Q开关模式和模式锁定模式之间切换。在模式锁定状态下，生成的脉冲串具有更稳定的周期性和更高的重复频率，这对于许多应用，如光纤通信、光开关和精密测量等具有潜在优势。 这种基于PtSe2的SA的Q开关和模式锁定EDFL不仅展示了二维材料在激光技术中的新颖应用，而且可能推动材料科学与光子学领域的交叉研究。未来的研究方向可能包括优化材料性能以实现更高的转换效率和更短的脉冲宽度，以及探索更多二维材料在不同光波段和复杂脉冲调制模式下的应用。此外，这种系统的紧凑性和稳定性对于集成光子学系统的发展也具有重要价值。这项工作为设计和制造高性能、灵活控制的光纤激光器提供了一种创新的方法。