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Abstract
State Key Lab Incubation Base of Photoelectric Technology and Functional Materials, International Collaborative Center on Photoelectric Technology and Nano Functional Materials, School of Physics, Institute of Photonics & Photon-Technology, Northwest University, Xi’an 710069, China
The plasmonic mode in graphene metamaterial provides a new approach to manipulate terahertz (THz) waves. Graphene-based split ring resonator (SRR) metamaterial is proposed with the capacity for modulating transmitted THz waves under normal and oblique incidence. Here, we theoretically demonstrate that the resonant strength of the dipolar mode can be significantly enhanced by enlarging the arm-width of the SRR and by stacking graphene layers. The principal mechanism of light–matter interaction in graphene metamaterial provides a dynamical modulation based on the controllable graphene Fermi level. This graphene-based design paves the way for a myriad of important THz applications, such as optical modulators, absorbers, polarizers, etc.
160.3918 Metamaterials 120.7000 Transmission 130.4110 Modulators Chinese Optics Letters
2017, 15(5): 051603
1 西北大学 光子学与光子技术研究所, 物理学院, 西安 710069
2 陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 西安 710069
将石墨烯作为宽带可饱和吸收体分别应用在1.06 μm Nd∶YAG固体激光器、2μm Tm∶YAP固体激光器以及1.55 μm掺铒全光纤激光中.石墨烯采用化学汽相沉积法制备, 以乙炔作为碳源, 25 μm厚的铜箔作为生长基体和催化剂, H2为载气, Ar为辅助气体, 在常压、1 000 ℃高温条件下进行生长.1.06 μm Nd∶YAG固体激光器实验中, 采用直线型侧面泵浦腔型结构, 当输出功率为10 W时, 得到了重复频率为360 kHz, 脉冲宽度240 ns的最短脉冲输出, 其单脉冲能量为27 μJ, 峰值功率为115.7 W; 2 μm Tm∶YAP固体激光器实验中, 使用中心波长在795 nm附近的半导体激光器作为泵浦源, 采用10%透过率的输出镜获得了脉宽为1.4 μs的最窄调Q脉冲; 环形腔1.55 μm掺铒全光纤激光器实验中, 利用1.25 m长的高掺铒光纤作为增益光纤, 当泵浦功率为100 mW时, 输出功率为10 mW, 获得了脉冲宽度314 ps的稳定被动连续锁模脉冲, 脉冲重复频率为20 MHz并验证了同次制备的石墨烯的宽带可饱和吸收特性.
石墨烯 可饱和吸收体 被动调Q 被动锁模 短脉冲 Graphene Fiber laser Passively Q-switched Saturable absorber Short pulses
1 西北大学 光子学与光子技术研究所，陕西 西安 710069
2 陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地 国家级光电技术和功能材料及应用国际科技合作基地，陕西 西安 710069
3 西北大学 物理学系，陕西 西安 710069
介绍了利用沉积在增透镜上的石墨烯薄膜作为可饱和吸收体、808 nm激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064 nm连续锁模激光输出特性。采用W型折叠谐振腔结构，在808 nm泵浦功率为80 W时，有稳定的连续锁模脉冲输出，平均输出功率达到185 mW；当抽运功率增加到160 W时，获得了中心波长1 0634 nm、脉冲宽度为518 fs、重复频率为667 MHz、最大平均输出功率为323 mW的百飞秒量级超短脉冲激光输出。实验结果表明：石墨烯具有优良的可饱和吸收性，在1 064 nm波段能够实现高功率、百飞秒量级连续锁模脉冲激光输出。
连续锁模 超短脉冲 石墨烯可饱和吸收体 全固态激光器 CW mode-locked ultrashort laser pulse graphene saturable absorber all-solid-state laser
李雕 1,2,3,*江曼 1,2,3祁媚 1,2,3郑新亮 1,2,3[ ... ]白晋涛 1,2,3
1 西北大学 光子学与光子技术研究所
2 陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地
3 国家级光电技术与功能材料及应用国际科技合作基地，西安 710069
4 剑桥大学 工程学院,英国 剑桥 CB3 0FA
5 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安 710119
报道了石墨烯可饱和吸收体作用于2 μm激光的被动调Q脉冲输出特性.采用线型谐振腔，掺铥光纤和石墨烯可饱和吸收镜分别作为增益介质和被动调Q器件，792 nm半导体激光器端面泵浦掺铥光纤，利用一组准直聚焦透镜将腔内光束会聚到石墨烯所在位置，成功实现了中心波长为1 958 nm的被动调Q脉冲输出.当泵浦功率为3.0 W时，获得了1.02 μs的最窄脉冲宽度，对应的平均输出功率为26 mW，脉冲重复频率为116 kHz，单脉冲能量为224 nJ，平均输出功率、脉冲宽度与泵浦功率近似呈线性关系.实验结果表明，石墨烯优良的可饱和吸收特性，可有效实现2 μm波段的被动调Q激光运转.
石墨烯 被动调Q 掺铥光纤 可饱和吸收体 短脉冲 Graphene Passively Qswitched Tm doped fiber Saturable absorber Short pulses 
