韓國研制成功基于SWCNT的全光纖飛秒鎖模激光器

　《OPTICS EXPRESS》最近發(fā)表了韓國研究人員Sun Young Choi, Fabian Rotermund等人的文章，報(bào)道了基于單壁碳納米管（Single-walled carbon nanotubes，SWCNT）的全光纖飛秒激光器。

　  研究人員近來對SWCNT進(jìn)行了深入而廣泛的研究。因?yàn)榫哂辛己玫墓鈱W(xué)，電學(xué)和材料特性使其在光電應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。比較值得一提的是SWCNT的三階非線性系數(shù)較大，可以作為激光領(lǐng)域中的調(diào)Q器件或者被動(dòng)鎖模器件。目前較為常用的半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（SESAM）工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而SWCNT成本低廉，且其弛豫時(shí)間快于SESAM，損傷閾值高，應(yīng)用光譜范圍廣，目前已有許多超短脈沖激光器利用SWCNT替代SESAM實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鎖模脈沖輸出，取得了不錯(cuò)的結(jié)果。 

　　SWCNT應(yīng)用在光纖鎖模激光器中已有以下幾種途徑。一種是將SWCNT當(dāng)做一面鏡子，但這樣并非全光纖激光器，需要不斷地通過透鏡耦合和提取，損耗較大；另一種方法是直接將SWCNT沉積在光纖外包層，這樣雖然實(shí)現(xiàn)了全光纖激光器的設(shè)計(jì)，但是卻降低了光纖的損傷閾值，使得光纖性能下降。文章研究人員為了解決以上問題，利用一段空心光纖，灌入SWCNT溶液，再烘干的方法得到了一段特殊的SWCNT光纖（稱為填充碳納米管的空心光纖，記為SWCNT-filled HOF）。以該光纖為鎖模器件實(shí)現(xiàn)了全光纖鎖模激光器。實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示。 　

　　通過控制SWCNT-filled HOF的長度來進(jìn)行色散補(bǔ)償，實(shí)驗(yàn)最終取得了490 fs的超短脈沖輸出。中心波長為1567 nm，譜寬為5.5 nm。重復(fù)頻率為18.5 MH