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(guò)簡(jiǎn)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(zhǎng)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(bào)告，在過(guò)去五年并不罕見(jiàn)，然而這些吸收子都只能針對(duì)某一特定波長(zhǎng)。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(tuán)隊(duì)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(guò)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(jiǎn)單又便宜，沉積得到的碳管薄膜可以直接使用，不像標(biāo)準(zhǔn)濕式沉積法需還要洗凈、分散和過(guò)濾等費(fèi)時(shí)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(tuán)對(duì)利用相同的納米碳管吸收子，示范了對(duì)波長(zhǎng)分別為1.05、1.56及1.99μm的摻鐿、鉺及銩光纖激光器進(jìn)行次皮秒級(jí)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(jiān)固的線性激光腔，其鎖模激光平均輸出功率約數(shù)十mW，對(duì)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(tuán)隊(duì)現(xiàn)正嘗試將吸收子的操作波長(zhǎng)朝中紅外波段推進(jìn)，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(jì)劃中。