近日，深圳大学光电工程学院的研究团队提出了利用磁控溅射沉积MoTe2饱和吸收体产生高能孤子脉冲。众所周知，通常由于实际可饱和吸收体（SA）缺乏高功率容限和大调制深度，超快孤子光纤激光振荡器中的脉冲能量受到了破波现象的限制。在这里，研究人员报告了一种基于微纤维的MoTe2 可饱和吸收体通过磁控溅射沉积（MSD）方法制造。在2.14μm的脉冲宽度/脉冲能量/平均输出功率下，分别在1.5μm和229 ps／13.8 nJ/212 mW下产生高能波分裂的自由孤子脉冲。众所周知，在1.5μm处产生的孤子脉冲具有最短的脉冲宽度和最高的输出功率。此外，这是首次在2μm的光纤激光器中演示了基于MoTe2的光纤激光器，在由二维材料锁模的掺铥光纤激光器中，脉冲能量/输出功率最高。研究的结果表明，基于微纤维的MoTe2可饱和吸收体可以用作超快脉冲产生的优良光子器件，磁控溅射沉积技术开辟了一种有前景的途径，以产生具有高功率容限和大调制深度的高性能可饱和吸收体，这有利于高能波破碎自由脉冲的产生。

1.5μm和2μm的高功率超快脉冲因其在材料加工、微加工、医学、计量学、非线性光学转换等领域的重要应用，近年来引起了人们的广泛关注。然而，超快脉冲的能量一般受到光学波破碎的限制，这是过度非线性的结果。已经证明，具有大调制深度的饱和吸收体可以抑制破波效应，并支持具有较高单脉冲能量的超快脉冲产生。因此，需要一种具有高功率容限和大调制深度的优秀饱和吸收体，以实现高功率超快脉冲的产生。近年来，不同的材料（例如，碳纳米管、石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属二卤代酸盐（TMDS）和黑磷）已经被用作饱和吸收体。在这些饱和吸收体中，TMDS具有优异的位置，具有非零带隙和层相关三阶光学非线性的优良特性。MoTe2是TMDS的一个新成员，与其他TMDS相比，它的直接带隙约为1.1 eV（其体积为1 eV的间接间隙）（例如，单层WS2、MoS2、WSe2和MoSe2的直接带隙分别为2.1、1.8、1.65和1.57 eV），使在近红外波长范围内得基于MoTe2的饱和吸收体更适合。最近，毛等人报道了用等分剥离法制作的多层MoTe2的非线性光学特性，实现了脉冲宽度为1.2 ps的掺铒光纤（EDF）激光器的孤子锁模操作。作为另一个对应物的体结构WTe2也被证明是一种快速模式锁存器，在1.5μm范围内实现脉冲宽度为770 fs的孤子脉冲产生。不幸的是，由于在两个工作中饱和吸收体的调制深度分别为1.8%和2.85%，所以孤子脉冲的输出功率被限制在0.04兆瓦的小电平。从这个角度看，如何利用目前最先进的纳米材料饱和吸收体实现高能孤子脉冲仍然是一个挑战。

图1 被动锁模掺铒或掺铥光纤激光器的原理图

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