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Siam Uddin等研究人员在《ACS Nano》期刊发表名为“Conformal Graphene Directly Synthesized on a Femtosecond Laser-Scribed In-Fiber Microstructure for High-Energy Ultrafast Optical Pulses”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Conformal Gf，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 13.2 nJ 和 20.17 kW 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. ACS Gf 涂层IFM SA设备的制造过程
图3. ACS Gf 涂层 IFM SA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3 dB谱宽（红色曲线）和TBP（蓝色曲线）。(c) 拟议的 ACS Gf 结合 IFM SA 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：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08489
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