《層數可控反射式石墨烯飽和吸收鏡的製備及性能研究》是依託山東師範大學，由姜守振擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：層數可控反射式石墨烯飽和吸收鏡的製備及性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姜守振
- 依託單位：山東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超快脈衝雷射因具有優異的特性廣泛套用於基礎科學研究、超快雷射光譜、量子相干控制、微加工、光通訊和分子反應動力學等領域。石墨烯既有半導體可飽和吸收鏡（SESAM）的優點又具有寬吸收帶和寬頻可調製的優秀飽和吸收材料。本課題採用化學氣相沉積方法製備高質量大面積單層石墨烯單晶材料，經過濕法轉移石墨烯到不同規格雷射高反鏡上，製備一系列層數可控反射式石墨烯飽和吸收鏡，獲取不同的光學吸收特性，以滿足不同雷射振盪中心波長的需要，用於固體雷射器，實現亞皮秒量級1～2 μm波段連續鎖模雷射穩定輸出。與目前鎖模雷射器廣泛使用的半導體和碳納米管飽和吸收體相比，石墨烯飽和吸收鏡具有熱損傷閾值高、飽和強度低、恢復時間短、調製深度大、波長調諧範圍寬和價格便宜等優點,有利於實現高功率、長時間穩定的鎖模運轉。本課題對加強我國新型材料基礎研究和促進新型光電器件的套用與開發、加快我國高新技術產業步伐和國防建設都有重要意義。
結題摘要
超快脈衝雷射因具有優異的特性廣泛套用於基礎科學研究、超快雷射光譜、量子相干控制、微加工、光通訊和分子反應動力學等領域。石墨烯既有半導體可飽和吸收鏡（SESAM）的優點又具有寬吸收帶和寬頻可調製的優秀飽和吸收材料。相對於傳統的SESAM和SWCNT等飽和吸收材料，石墨烯無需能帶工程設計與複雜的外延法生長，製作成本很低；而且它具有飽和強度低、恢復時間短、散射損耗小、損傷閾值高等優點，更為重要的是理論上，石墨烯的飽和吸收特性與光的波長無關，因而是理想的寬頻飽和吸收體。本課題採用化學氣相沉積方法製備高質量大面積單層石墨烯單晶材料，經過濕法、乾法轉移石墨烯到不同規格雷射高反鏡上，製備一系列層數可控反射式石墨烯飽和吸收鏡；直接通過CVD方法在石英、藍寶石上製備單層石墨烯，製備透過式飽和吸收體用於固態鎖模；將生長的石墨烯薄膜逐層轉移到光纖跳線的氧化鋯插芯端面上做成可飽和吸收材料,探索在光纖上直接生長石墨烯飽和吸收體的條件；獲取不同的光學吸收特性，以滿足不同雷射振盪中心波長的需要，實現亞皮秒量級1～2μm波段連續鎖模雷射穩定輸出。同時開展熱分解法製備大面積層數可控過渡金屬硫化物，作為飽和吸收體用於固態及光纖鎖模雷射器。第一次提出了以氟雲母為基底的二硫化鎢吸收體，氟雲母有高彈性、較高的軟化溫度、熱耗散和雷射損傷閾值，結果表明生長在氟雲母薄片上的二硫化鎢是在光子應用程式上具有實用價值的非線性光學材料。在本課題的資助下，發表論文10篇，申請專利2項，培養學生3名。本課題對加強我國新型材料基礎研究和促進新型光電器件的套用與開發、加快我國高新技術產業步伐和國防建設都有重要意義。
