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中国光学期刊网讯】《OPTICS EXPRESS》最近发表了韩国研究人员Sun Young Choi, Fabian Rotermund等人的文章,报道了基于单壁碳纳米管(Single-walled carbon nanotubes,SWCNT)的全光纤飞秒激光器。
研究人员近来对SWCNT进行了深入而广泛的研究。因为具有良好的光学,电学和材料特性使其在光电应用领域具有巨大的应用潜力。比较值得一提的是SWCNT的三阶非线性系数较大,可以作为激光领域中的调Q器件或者被动锁模器件。目前较为常用的半导体可饱和吸收镜(SESAM)工艺复杂,价格昂贵,而SWCNT成本低廉,且其弛豫时间快于SESAM,损伤阈值高,应用光谱范围广,目前已有许多超短脉冲激光器利用SWCNT替代SESAM实现了稳定锁模脉冲输出,取得了不错的结果。
图6 实验装置图
SWCNT应用在光纤锁模激光器中已有以下几种途径。一种是将SWCNT当做一面镜子,但这样并非全光纤激光器,需要不断地通过透镜耦合和提取,损耗较大;另一种方法是直接将SWCNT沉积在光纤外包层,这样虽然实现了全光纤激光器的设计,但是却降低了光纤的损伤阈值,使得光纤性能下降。文章研究人员为了解决以上问题,利用一段空心光纤,灌入SWCNT溶液,再烘干的方法得到了一段特殊的SWCNT光纤(称为填充碳纳米管的空心光纤,记为SWCNT-filled HOF)。以该光纤为锁模器件实现了全光纤锁模激光器。实验装置图如图所示。
通过控制SWCNT-filled HOF的长度来进行色散补偿,实验最终取得了490 fs的超短脉冲输出。中心波长为1567 nm,谱宽为5.5 nm。重复频率为18.5 MHz。
摘译自:Femtosecond mode-locked fiber laser employing a hollow optical fiber filled with carbon nanotube dispersion as saturable absorber, Optics Express, 23 November, Vol.17, No.24, pp.21788-21793(2009)