碳纳米管薄膜驱动的580MHz被动调谐erbium光纤激光器

本文介绍了一种基于碳纳米管聚乙烯醇（CNTs-PVA）薄膜的被动谐振模式锁定掺铒光纤激光器（Passive Harmonic Mode-Locked Erbium-Doped Fiber Laser, PHEML-EDFL）。这种新型激光器在580兆赫兹（MHz）的重复率下工作，这是由基础重复频率26.3 MHz的22倍谐波所产生，这在323毫瓦（mW）泵浦功率下实现。值得注意的是，该激光器产生的脉冲具有超模式抑制比（Super-Mode Suppression Ratio, SMSR），其值超过40分贝（dB），表明了激光器在稳定运行时能有效地抑制非线性效应导致的多模竞争。 设计和实现上，碳纳米管的特性被巧妙地利用于PHEML-EDFL中，可能是因为碳纳米管具有良好的电导性和机械强度，有助于提高激光器的性能和稳定性。CNTs-PVA薄膜作为非线性光学元件，可能是通过其对光的调制作用来实现模式锁定，使得脉冲宽度保持在可控制的范围内，并且能够有效地传递高功率而保持稳定的模式。 580 MHz的重复率对于许多应用领域具有吸引力，如光通信、精密测量和高速数据处理，特别是在需要极高数据传输速率或极短脉冲时间分辨率的场合。此外，高SMSR值确保了激光输出的相干性和单模性，这对于激光干涉仪、光纤通信系统以及激光加工等领域至关重要。 研究团队——来自上海大学、阿斯顿大学、阿斯顿光子技术研究所和阿曼穆拉达哈阿尔穆斯安娜科技学院的研究人员，通过他们的合作展示了这一创新技术的潜力。他们于2017年9月接收了这项研究，10月13日接受了，最终于同年12月20日在线发表。这项成果不仅推动了光纤激光技术的发展，也为未来基于碳纳米材料的高精度、高速度光子学应用打开了新的可能性。 这项研究在被动模式锁定机制、碳纳米管的非线性光学特性以及高重复率、高稳定性的光纤激光器设计方面取得了显著进展，为相关领域的工程师提供了新的设计思路和技术平台。