氧化石墨烯与SESAM锁模飞秒掺铒光纤激光器对比研究

"这篇研究论文详细探讨了基于氧化石墨烯和半导体可饱和吸收镜（SESAM）在锁模飞秒掺铒光纤激光器中的应用。实验中，研究人员使用974nm中心波长的半导体激光器抽运1.4米长、吸收率为7 dB/m的掺铒光纤，构建了一个总腔长约为12米的激光谐振腔。通过将氧化石墨烯可饱和吸收镜（GOSAM）和SESAM分别作为可饱和吸收体，他们成功地在同一个激光器中实现了全光纤结构的稳定锁模飞秒脉冲输出。 当采用GOSAM时，激光器在29 mW的抽运功率下产生了脉冲宽度仅为703 fs的锁模脉冲，光谱中心波长位于1557.67 nm，3 dB带宽为3.91 nm。而使用调制深度为18%的SESAM时，尽管抽运功率稍高（32 mW），但产生的锁模脉冲宽度更窄，为542 fs，光谱中心波长为1561.5 nm，3 dB带宽扩大到5.41 nm。研究表明，氧化石墨烯的可饱和吸收效果可以与传统的SESAM相媲美，并且具有成本低、制备简便的优点，对于开发超短脉冲激光系统具有极大的潜力和实际应用价值。" 这篇研究的焦点在于两种不同的可饱和吸收体——氧化石墨烯（GOSAM）和半导体可饱和吸收镜（SESAM）在锁模飞秒掺铒光纤激光器中的性能比较。氧化石墨烯是一种新型的锁模材料，它的出现为激光技术提供了新的可能性。在实验中，两种材料都展示了锁模能力，能够生成极短的飞秒脉冲，这是光纤激光器在科学研究和工业应用中至关重要的特性。 首先，GOSAM作为可饱和吸收体的激光器在较低的抽运功率下就能实现锁模，产生了703 fs的脉冲宽度，这在光纤激光器中是相当短的。而使用SESAM的激光器虽然在相同条件下产生的脉冲更短（542 fs），但其需要的抽运功率略高。这表明两种材料各有优劣，但都在锁模效率上表现出色。 氧化石墨烯的一个主要优势在于其制造成本相对较低和制备过程简单，这使得它成为一种有吸引力的替代品，尤其是在需要大量生产或成本敏感的应用中。另一方面，尽管SESAM可能在某些性能指标上略胜一筹，但其较高的成本和复杂的制造工艺可能会限制其在大规模应用中的普及。 该研究的发现对超快激光技术领域有着深远的影响，因为更经济、易于制备的锁模材料如氧化石墨烯，可能会推动新一代超短脉冲激光器的发展，这些激光器将在生物医学、精密材料加工、光学通信和其他高科技领域发挥关键作用。因此，这种新型的锁模器件不仅提升了激光技术的性能，还降低了其进入市场的门槛，有望开启新的研究和应用方向。