《石墨烯超快被動鎖模機理的分析及實驗研究》是依託復旦大學，由何曉穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯超快被動鎖模機理的分析及實驗研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何曉穎
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯具有優異的電學性能和非線性光學特性，在物理、化學等很多領域都有著重要的套用價值。目前，對石墨烯在超快光子學，尤其在超快被動鎖模中的套用研究已成為備受矚目的國際前沿和熱點。但是，從理論和實驗結合的角度來分析石墨烯超快被動鎖模機理方面的研究尚未見報導。本項目針對超快被動鎖模過程中輸出脈衝不穩定這一問題，擬開展以下理論與實驗方面的研究：（1）以提高石墨烯飽和吸收體性能為目標，對波導結構、石墨烯材料進行綜合最佳化設計；（2）製備石墨烯飽和吸收體，對可行的波導加工工藝和石墨烯轉移方法進行研究和探索；（3）探索石墨烯實現超快被動鎖模的物理機理；（4）理論分析和實驗研究光纖色散、非線性以及石墨烯飽和吸收體其內部載流子動態、飽和吸收強度、調製深度等對鎖模光纖雷射器的輸出脈衝寬度、脈衝幅值、脈衝的重複頻率以及穩定性等方面的影響。最終獲得穩定性較高的超短雷射脈衝輸出。
結題摘要
石墨烯具有優異的電學性能和非線性光學特性，在物理、化學等很多領域都有著重要的套用價值。目前，對石墨烯在超快光子學，尤其在超快被動鎖模中的套用研究已成為備受矚目的國際前沿和熱點。本項目針對超快被動鎖模過程中輸出脈衝不穩定與熱損傷閾值過低的問題，已開展了以下理論與實驗方面的研究：（1）以提高石墨烯飽和吸收體性能為目標，提出了兩種高熱損耗閾值的石墨烯飽和吸收體，一種是基於微納光纖的石墨烯飽和吸收體，另一種是基於大模場光纖的石墨烯飽和吸收體；（2）並製備了兩種石墨烯飽和吸收體，對其可行性加工工藝和石墨烯轉移方法及性能進行了理論與實驗的研究和探索；（3）理論上探索了石墨烯實現超快被動鎖模的物理機理，並實現了超快高功率的被動鎖模與調Q，其單脈衝能量可達157.9 nJ，鎖模脈寬可達883.9 fs，頻率可從幾KHz 到幾十MHz 領域；（4）通過對輸入石墨烯飽和吸收體偏振光的調控獲得了脈寬可調諧的鎖模脈衝輸出，其脈寬調諧範圍為：∼9.24 到 ∼2.32 ps.；（5）開展了關於石墨烯-微納光纖光電子器件方面的理論研究工作，為未來新型石墨烯光電子器件的研製打下基礎。該部分的研究工作為石墨烯鎖模光纖雷射器的研究提供非常有價值的參考，對未來將石墨烯鎖模光纖雷射器用於超連續譜產生領域和THz信號產生領域有著非常重要的價值。
