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基于少数层石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器

冯德军 黄文育 姜守振 季伟 贾东方

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基于少数层石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器

冯德军, 黄文育, 姜守振, 季伟, 贾东方

Few-layer graphene membrane as an ultrafast mode-locker in erbium-doped fiber laser

Feng De-Jun, Hang Wen-Yu, Jiang Shou-Zhen, Ji Wei, Jia Dong-Fang
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  • 本文利用化学气相沉积法高温分解甲烷在铜箔上制得单层石墨烯薄膜, 测量了石墨烯的拉曼光谱. 将石墨烯薄膜逐层转移到光纤跳线的氧化锆插芯端面上做成可饱和吸收材料, 实验研究了环形腔掺铒光纤脉冲激光器的输出特性, 获得了峰值波长为1560.1 nm, 3 dB带宽为0.27 nm, 重复频率为7.69 MHz, 脉冲宽度为58.8 ps 的锁模脉冲序列. 时间带宽积为1.98, 表明脉冲出现了啁啾. 最后, 通过改变两个光纤活动接头之间的空气腔的长度, 激光波长实现了4 nm的调谐.
    Single-layer graphene film is fabricated on the copper foil by using chemical vapor deposition method, and the corresponding Raman spectrum is measured. The graphene membrane is transferred to the facet of zirconium oxide of a fiber jumper. The mode-lock Er-doped fiber laser with few-layer graphene membrane as saturable absorber is experimentally studied, which has a ring structure and uses a 10% portion of a fiber coupler as the laser output. The laser generates a pulse train at a 7.69 MHz repetition rate, with a full width at half maximum of 58.8 ps. The corresponding time-bandwidth product is 1.98, indicating that the pulses are chirped. The peak wavelength and 3 dB bandwidth of the laser are 1560.1 nm and 0.27 nm respectively. Through changing the air gap between two the fiber ends, 4 nm wavelength tuning is observed.
    • 基金项目: 山东省自然科学基金 (批准号: ZR2011FM013)、山东大学自主创新基金 (批准号: 2010TS014) 和光电信息技术教育重点实验室 (天津大学) 开放基金资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Natural Science Foundation of Shandong Province, China (Grant No. ZR2011FM013), the Independent Innovation Foundation of Shandong University, China (Grant No. 2010TS014), and the Key laboratory of Opto-electronic Information Technology, Ministry of Education (Tianjin University).
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-25
  • 修回日期:  2012-11-01
  • 刊出日期:  2013-03-05

基于少数层石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器

  • 1. 山东大学信息科学与工程学院, 济南 250100;
  • 2. 山东师范大学物理与电子科学学院, 济南 250014;
  • 3. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
    基金项目: 山东省自然科学基金 (批准号: ZR2011FM013)、山东大学自主创新基金 (批准号: 2010TS014) 和光电信息技术教育重点实验室 (天津大学) 开放基金资助的课题.

摘要: 本文利用化学气相沉积法高温分解甲烷在铜箔上制得单层石墨烯薄膜, 测量了石墨烯的拉曼光谱. 将石墨烯薄膜逐层转移到光纤跳线的氧化锆插芯端面上做成可饱和吸收材料, 实验研究了环形腔掺铒光纤脉冲激光器的输出特性, 获得了峰值波长为1560.1 nm, 3 dB带宽为0.27 nm, 重复频率为7.69 MHz, 脉冲宽度为58.8 ps 的锁模脉冲序列. 时间带宽积为1.98, 表明脉冲出现了啁啾. 最后, 通过改变两个光纤活动接头之间的空气腔的长度, 激光波长实现了4 nm的调谐.

English Abstract

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