納米碳管讓光纖激光器產(chǎn)生脈沖

    芬蘭科學(xué)家最近通過簡單的制程結(jié)合納米碳管(carbon nanotube)薄膜與鍍銀高反射鏡，創(chuàng)造出頻寬介于1到2μm的飽和吸收子(saturable absorber)，這是目前已知頻寬最寬的碳管吸收子，意味著目前常用的波長為1、1.5以及2μm的光纖激光器，皆可以使用此種飽和吸收子。 

　　以納米碳管飽和吸收子讓光纖激光器產(chǎn)生鎖模的研究報告，在過去五年并不罕見，然而這些吸收子都只能針對某一特定波長。坦佩雷科技大學(xué)(Tempere University of Technology)的Samuli Kivistö指出，碳管飽和吸收子的吸收特性取決于碳管的直徑分布，他們的飽和吸收子大小約1 cm2，是以直徑為1.2到1.8 nm的碳管制成，因此具備寬帶特性。 

　　為了制造此種吸收子，研究團隊研發(fā)出單一步驟干式按壓轉(zhuǎn)移法(dry-transfer contact press method)，作法是在約80 μm厚的薄膜上沉積致密的單壁式納米碳管網(wǎng)絡(luò)，再通過按壓使其附著在具有高反射率及寬帶的銀反射鏡表面。Kivistö表示，此制程既簡單又便宜，沉積得到的碳管薄膜可以直接使用，不像標準濕式沉積法需還要洗凈、分散和過濾等費時的步驟。此外，膜的厚度及吸收特性皆可被良好地控制，且由于未使用聚合物，還具有功率再提升或移至中紅外波段的潛力。 

　　該團對利用相同的納米碳管吸收子，示范了對波長分別為1.05、1.56及1.99μm的摻鐿、鉺及銩光纖激光器進行次皮秒級激光鎖模。Kivistö指出，他們利用碳納米管的寬帶吸收及銀鏡的寬帶反射制作出小巧又堅固的線性激光腔，其鎖模激光平均輸出功率約數(shù)十mW，對應(yīng)的功率峰值約1 kW，且尚未觀察到飽和吸收子有老化或退化的情況。 

　　此芬蘭團隊現(xiàn)正嘗試將吸收子的操作波長朝中紅外波段推進，另外，研發(fā)適于碟型鎖模激光的寬帶納米碳管，以及制作材料處理及醫(yī)療用的超短脈沖激光系統(tǒng)也在他們的計劃中。