《中紅外波段石墨烯的可飽和吸收特性研究》是依託湖南大學，由趙楚軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中紅外波段石墨烯的可飽和吸收特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙楚軍
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
石墨烯材料因具有獨特的寬頻可飽和光吸收效應，且其非線性回響在極寬的頻譜範圍內隨波長顯著增強，已在可見光和近紅外雷射技術等領域中有重要套用。本項目針對中紅外波段（3-5μm）雷射材料和器件的相對匱乏，開展石墨烯在中紅外波段的可飽和吸收效應研究，理論和實驗揭示石墨烯及其複合物在中紅外波段的非線性可飽和吸收特性和規律，探索石墨烯及其複合物材料在中紅外雷射技術方面的套用，實驗實現基於石墨烯的中紅外雷射鎖模和非線性濾波。
結題摘要
石墨烯材料因具有獨特的寬頻可飽和光吸收效應，且其非線性回響在極寬的頻譜範圍內隨波長顯著增強，已在可見光和近紅外雷射技術等領域中有重要套用。本項目針對中紅外波段（3-5 μm）雷射材料和器件的相對匱乏，開展了石墨烯及類石墨烯材料在中紅外波段的非線性光學特性研究及套用，取得了一些創新成果：（1）研究了少層石墨烯在中紅外波段的非線性光學特性，實驗測量獲得了6-8層石墨烯在中紅外波段的非線性吸收特性和非線性折射率，其非線性折射率比常規體材料大7個數量級，研究結果為發展中紅外高非線性光學器件提供了參考；（2）研究了二維拓撲絕緣體材料的非線性光學特性，獲得了其寬頻非線性吸收特性和規律，其中發表在Optics Express上關於拓撲絕緣體非線性光學特性研究論文是該刊年度被引用最多的15篇文章之一，發表在Optical Material Express上關於拓撲絕緣體寬度非線性吸收的研究結果被Nanowerk等學術網站亮點報導；（3）發展了超短脈衝傳輸、放大的算法和程式代碼，數值研究了基於石墨烯和類石墨烯材料的中紅外鎖模光纖雷射輸出特性，實驗獲得了穩定的中紅外光纖雷射輸出，其中關於拓撲絕緣體鎖模的一篇論文被審稿人評價為“重要的里程碑論文”，併入選Applied Physics Letters雜誌近5年被引最多的30篇中國學者論文之一。 研究結果在國內外主要刊物上發表SCI論文18篇，在國際會議作邀請報告2人次，申請國家發明專利4項，培養博士研究生3名、碩士研究生6名。
