Graphene lớp nguyên tử như một bộ hấp thụ có thể bão hòa cho laser xung siêu nhanh

Advanced Functional Materials - Tập 19 Số 19 - Trang 3077-3083 - 2009
Qiaoliang Bao1, Han Zhang2, Yu Wang1, Zhenhua Ni3, Yongli Yan1, Zexiang Shen3, Kian Ping Loh1,4,5, Ding Yuan Tang4,5,2
1Department of Chemistry, National University of Singapore, 3 Science Drive 3, Singapore 117543, Singapore
2School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore
3School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore
4Ding Yuan Tang, School of Electrical and Electronic Engineering Nanyang Technological University Singapore 639798 (Singapore).
5Kian Ping Loh, Department of Chemistry National University of Singapore 3 Science Drive 3, Singapore 117543 (Singapore).

Tóm tắt

Tóm tắtĐộ dẫn quang của graphene lớp đơn được xác định hoàn toàn bởi hằng số cấu trúc tinh tế, α = $e^2 /\hbar c$ (trong đó e là điện tích của electron, $\hbar $ là hằng số Dirac và c là tốc độ ánh sáng). Độ hấp thụ đã được dự đoán là độc lập với tần số. Về nguyên tắc, sự hấp thụ quang giữa các băng trong graphene không khoảng trống có thể bão hòa dễ dàng dưới sự kích thích mạnh do hiện tượng chặn Pauli. Ở đây, việc sử dụng graphene lớp nguyên tử như một bộ hấp thụ có thể bão hòa trong laser sợi quang khóa chế độ để tạo ra các xung soliton siêu ngắn (756 fs) tại băng thông viễn thông đã được chứng minh. Độ sâu điều chế có thể được điều chỉnh trong một khoảng rộng từ 66,5% đến 6,2% bằng cách thay đổi độ dày của graphene. Những kết quả này gợi ý rằng các film graphene siêu mỏng có khả năng hữu ích như các yếu tố quang trong laser sợi quang. Graphene như một khóa chế độ laser có thể có nhiều ưu điểm như cường độ bão hòa thấp hơn, thời gian phục hồi siêu nhanh, độ sâu điều chế có thể điều chỉnh và khả năng điều chỉnh băng thông rộng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1143/JPSJ.71.1318

10.1103/PhysRevLett.100.117401

10.1038/nphys989

10.1103/PhysRevLett.101.196405

10.1126/science.1156965

10.1126/science.1152793

10.1021/nl8019399

10.1103/PhysRevLett.87.267402

10.1103/PhysRevLett.95.187403

10.1063/1.2837539

10.1063/1.1652718

10.1038/nature07719

10.1021/nl801827v

10.1103/PhysRevLett.99.256802

10.1103/PhysRevB.73.245426

10.1103/PhysRevLett.97.036803

10.1103/PhysRevB.76.201402

10.1103/PhysRevLett.101.056803

10.1021/nl071254m

10.1021/jp8008404

10.1103/PhysRevLett.97.187401

10.1109/2944.902158

Garmine E., 1999, Nonlinear Optics in Semiconductor

10.1109/JSTQE.2003.822912

10.1002/adma.200800935

10.1038/nnano.2008.312

10.1109/2944.571743

10.1364/OE.17.002326

10.1038/nmat1851

10.1002/pssb.200776194

10.1103/PhysRevLett.101.153904

Thông tin
Thông tin xuất bản

Advanced Functional Materials

Tập 19 Số 19

3077-3083

Thông tin tác giả