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成果简介

尽管人们对利用依赖于传统传输过程的非线性石墨烯（Gf）功能化飞秒激光器进行了广泛的探索，但最大限度地提高效率、定制非线性相互作用以及最大限度地降低光学损耗仍然是一个关键挑战，尤其是在高能脉冲产生方面。本文，韩国科学技术大学SiamUddin等研究人员在《ACSNano》期刊发表名为“ConformalGrapheneDirectlySynthesizedonaFemtosecondLaser-ScribedIn-FiberMicrostructureforHigh-EnergyUltrafastOpticalPulses”的论文，研究展示了一种基于共形Gf的超快非线性全光纤器件，该器件在光纤内微结构的表面上在三个维度上直接合成。飞秒激光诱导的选择性蚀刻工艺用于制造定制的微结构，确保最小但有效的激光-Gf相互作用，并具有优异的表面条件以抑制吸收和散射损失。通过基于空间扩散的原子碳喷涂工艺制备ConformalGf，即使在微结构的复杂表面上也能均匀地合成纳米晶体。来自Gf可饱和吸收器的高能脉冲演示突出了其简单、过程高效、可调节和稳健的性能。由此产生的双曲线正割脉冲分别显示高达13.2nJ和20.17kW的单个脉冲能量和峰值功率。

图文导读

图1.ACS处理的Gf通过激光与Gf的渐逝场相互作用在激光刻划IFM内直接合成的非线性脉冲形成的概念说明。放大图显示了两步IFM腔和孔结构。入射连续激光（相互作用前）和输出脉冲激光（相互作用后）以波长-时间维度显示。

图2.ACSGf涂层IFMSA设备的制造过程

图3.ACSGf涂层IFMSA设备的分析。

图4.使用制造的SA设备生成超快脉冲。

图5.(a)作为腔内功率函数的激光器的输出功率和脉冲能量。(b)作为腔内功率函数的输出脉冲的3dB谱宽（红色曲线）和TBP（蓝色曲线）。(c)拟议的ACSGf结合IFMSA设备的脉冲能量和宽度性能定位器。()红星代表这项工作。(d)与之前的结果相比，所制造的设备展示的脉冲峰值功率的高FOM。

文献：

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