石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展

石墨烯具有完美的光学特性,如工作波段很宽(可见光到中红外)、响应时间超快(100 fs)、损伤阈值高,而且制作简单、价格低廉、与光纤耦合性好,是光纤激光器实现被动调Q的理想材料。重点介绍了石墨烯饱和吸收体的制作方法,对石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展进行了总结,并指出其发展趋势。     

基于氧化石墨烯与钙钛矿复合材料的被动调Q激光器北大核心CSCD

卤化物钙钛矿独特的物理结构和电子结构,使其表现出了明显优于传统半导体材料的非线性光学性能。本文报道了氧化石墨烯与钙钛矿复合材料(GO&CH3NH3PbI3)作为可饱和吸收体(SA)在被动调Q激光器中的应用。实验表明,氧化石墨烯的超快电荷传输特性和钙钛矿的强电荷产生效率可以结合在一起。GO&CH3NH3PbI3复合材料表现出更强的饱和吸收性能。将GO&CH3NH3PbI3 SA插入Nd∶YVO4全固态被动调Q激光器谐振腔内,实现了1064nm调Q脉冲的输出。当抽运功率增加到65W时,激光器平均输出功率为350mW。此时,激光器输出的调Q脉冲宽度为340ns,重复频率为1773kHz,射频信号信噪比为46dB。     

石墨烯被动调Q 1064 nm小功率Nd∶YAG激光器

设计了以石墨烯为饱和吸收体的被动调Q Nd∶YAG激光器。该饱和吸收体是通过简易的蒸发沉积法,将石墨烯沉积在Nd∶YAG激光晶体上制备的。在泵浦功率为1.1 W时实现了调Q激光输出,重复频率146~295 k Hz可调,平均输出功率82 m W,最窄脉冲宽度1.127μs。     

Cr4+:YAG晶体及调Q激光器研究进展

本文简要介绍了Cr~(4 ):YAG晶体的光谱、能级结构、可饱和吸收特性和调Q过程,重点介绍了激光器的最新进展,并展望了Cr~(4 ):YAG被动调Q激光器的发展趋势。     

GaAs被动调QYb：YAG激光输出动力学初步研究

利用材料可饱和吸收特性的被动调Q技术以其价格便宜和结构简单等优点在中小功率激光中被广泛应用．半导体材料GaAs具有明显的光学非线性，已用作Nd：YAG激光器的被动调Q开关。本文采用GaAs，既作为调Q元件，又作为输出耦合镜，成功地实现了二极管激光器泵浦Yb：YAG微片激光器的被动调Q运转，发现其被动调Q激光输出中     

基于氧化石墨烯锁模的2μm掺铥超短脉冲光纤激光器

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,是构建其他维度碳质材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本单元。石墨烯作为可饱和吸收体与半导体可饱和吸收镜(SESAM)相比具有制作简单、成本低廉、并能覆盖从可见光到中红外波段的超宽带宽等优点。在1.0～1.1μm掺镱和1.5～1.6μm掺铒波段,基于石墨烯可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q光纤激光器的研究本课题组已报道。     

Cr4+:YAG激光器特性

本文系统地介绍了Cr4+:YAA的晶体结构和光谱特性以及不同运转条件下国外Cr4+:YAG激光器的特性.着重阐述了受激态吸收对调谐范围和输出特性的限制,以及吸收饱和时的偏振特性及被动调Q性能.     

全固态连续波Nd:YVO_4激光器中Cr~(4 ):YAG被动调Q的实验研究

近几年来，随着二极管激光器（LD）的迅速发展，全固态被动调Q激光器件由于结构简单、操作方便、不需要外围设备，因而在科研、军事和工业等领域中有广泛的应用．其中，用掺四价铬的钇铝石榴石晶体（Cr4 ：YAG）作被动调Q元件，在连续波或准连续的Nd：YAG中，已获得皮秒脉宽、几千瓦峰值功率的脉冲输出．Cr4 ：YAG除了在1．3～1．6μm波长范围内作可调谐激光晶体外，由于在0．9～1．2μm具有显著的饱和吸收特性，是掺Nd3 激光介质的理想被动调Q开关．与其它调Q元件相比，Cr4＋：YAG具有吸收截面大、可饱和吸收租定性好和较好的热…     

高单脉冲能量被动调Q锁模Tm,Ho: LLF激光器

报道了一种采用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的二极管泵浦的被动调Q和调Q锁模运转的Tm, Ho: LLF激光器。采用透过率分别为3%、5%和9%的输出镜,首先研究了Tm, Ho: LLF激光器的连续运转特性。实验和模拟结果均表明采用透过率为9%的输出镜输出特性最好,当最大泵浦功率为20 W时,连续光输出功率高至1793 mW。接着以氧化石墨烯为饱和吸收体,采用透过率为9%的输出镜研究了Tm, Ho: LLF激光器的调Q和调Q锁模特性。实验表明:当790 nm LD泵浦功率小于7.26 W时,激光处于单纯调Q运转状态;当大于7.26 W时,激光器进入稳定的调Q锁模状态,当最大泵浦功率为20 W时,最大输出功率为1052 mW,锁模重复频率为53.19 MHz,对应的平均单脉冲能量为19.77 nJ,该单脉冲能量是目前2 μm锁模激光器的最高指标,同时证实了氧化石墨烯材料在大能量高功率激光锁模中是发展潜力优良的二维锁模材料。     

金纳米棒饱和吸收体1μm被动调Q固体激光器

受表面等离激元共振效应的影响,金纳米棒饱和吸收体具有饱和吸收宽带可调、非线性响应时间快等特点,且便于与各种激光谐振腔整合,是一种有潜力的宽波段饱和吸收体材料。报道了一种基于金纳米棒饱和吸收体的1μm波段被动调Q固体激光器。将金纳米棒溶液旋涂于输出镜上,并将其作为可饱和吸收体构建到激光谐振腔中,在LD端面抽运Nd:YVO_4激光器中实现了1064nm被动调Q运转。在抽运功率为7.5 W时获得了平均输出功率为540mW,最小脉冲宽度为138ns,重复频率为602kHz的脉冲激光输出。     

基于石墨烯被动调Q Nd∶YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd∶YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6nm,重复频率300～807kHz可调,最小脉冲宽度75ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4mW,最大单脉冲能量54.7nJ。     

基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd:YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17 W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6 nm,重复频率300~807 kHz可调,最小脉冲宽度75 ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4 mW,最大单脉冲能量54.7 nJ。     

Broadband Pulsed Fiber Laser Generation with Topological Insulator: Towards the Mid-Infrared Regime

In recent years, topological insulators have aroused the attention of a great number of scientists due to their unique electronic structures and peculiar physical properties. Triggered by the similar electronic structures as graphene, the broadband nonlinear absorption properties of topological insulators were investigated. Moreover, the mode-locked or Q-switched fiber lasers based on topological insulators were realized for broadband operating wavelength. Here, we present an overview of the preparation, transferring, linear and nonlinear optical properties, and their applications of topological insulators in pulsed fiber lasers. The pulsed fiber lasers towards midinfrared regimes have been proposed.     

调Q和调Q锁模脉冲共存双波长光纤激光器

为了使光纤激光器同时运转在不同的工作状态,搭建了非线性偏振旋转（NPR）技术和碳纳米管可饱和吸收体（CNT-SA）混合的掺铒光纤激光器。其中,基于NPR效应的腔内双折射引入的梳状滤波器可以实现双波长输出,NPR和CNT-SA的可饱和吸收效应共同作用可以获得调Q或调Q锁模脉冲,因此在该激光器中通过调节参数可以使光纤激光器同时获得双波长调Q和调Q锁模脉冲输出。该双波长脉冲经滤波处理后,观察到1531.23 nm处的波长对应调Q脉冲,其重复率为45.62 kHz,1557.18 nm处的波长对应调Q锁模,调Q包络重复率也为45.62 kHz,包络内锁模脉冲的重复率为18.18 MHz,与激光器腔长相符。该实验结果增强了光纤激光器工作的灵活性,有望进一步拓展其在相关领域的应用。     

Multiple wavelength Q-switched fiber laser

90-wavelength Q-switched fiber laser is demonstrated, utilizing scanning Fabry-Perot filter for switching the wavelength and cavity finesse, simultaneously. This technique offers the advantage of short switching time, low insertion loss, high extinction ratio, and low-drive voltage requirement. The technique is straightforward to implement and allows electrical control of lasing wavelengths, number of wavelength channels and pulsewidth     

Realization of high-performance tri-layer graphene saturable absorber mirror fabricated via a one-step transfer process

Graphene,as a saturable absorber(SA),has attracted much attention for its application in ultrashort pulse fiber lasers due to its ultrafast interband carrier relaxation and ultra-broadband wavelength operation.Nevertheless,during the stacking process of monolayer graphene layer,the induced nonuniform contact at the interface of graphene layers deteriorate the device performance.Herein,we report the fabrication of graphene saturable absorber mirrors(SAMs)via a one-step transfer process and the realization of the much enlarged modulation depth and the much reduced nonsaturable loss with tri-layer graphene(TLG)than single-layer graphene(SLG)due to the improved uniform contact at the interface.Moreover,the operation of 1550 nm mode-locked Er-doped fiber laser with the TLG SAM exhibits excellent output characteristics of the maximum output power of 9.9 mW,a slope efficiency of 2.4%and a pulse width of 714 fs.Our findings are expected to pave the way toward high-performance ultrashort pulse fiber lasers based on graphene SAs.     

氧化石墨烯的制备还原及应用进展

随着石墨烯产业的蓬勃发展,氧化石墨烯作为制备工程化应用石墨烯的中间体产物而备受关注.同时由于其自身优异的物理化学性质,使其在各大领域均有前所未有的新兴应用.作者针对国内外氧化石墨烯的各种结构模型、制备方法、性质和相关应用,以及氧化石墨烯的还原进行了总结与概述.在对比各种方法的基础上,作者提出了氧化剂和还原剂的选择是反应的关键要素,归纳了选择的基本原则.最后,指出氧化石墨烯制备和还原研究中还需解决的问题,并对其发展和影响做出了评价和展望.     

单纵模调Q脉冲光纤激光器研究进展?

单纵模调Q激光光源广泛应用于精密测量等领域,光纤激光器是一种性能优良的新一代固体激光器,近年来,光纤激光器的单纵模调Q技术发展迅速。本文对单纵模光纤激光器中引入Q开关和单纵模种子注入调Q光纤激光器这两种光纤激光器的单纵模调Q技术的工作原理、发展现状以及未来可能的发展趋势进行了综合述评。