在這項(xiàng)工作中，我們報(bào)道了基于氧化石墨烯量子點(diǎn)(GOQDs)作為可飽和吸收劑(SA)的調(diào)q光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究。采用炭化和剝離靜電紡絲聚丙烯腈(PAN)纖維制備了GOQDs。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)結(jié)果顯示了與GOQDs相關(guān)的CHs和C=O基團(tuán)引起的波段。拉曼光譜顯示GOQDs的典型G和D波段。透射電鏡(TEM)計(jì)算所得GOQDs的尺寸為6 nm;此外，通過(guò)高分辨率透射電鏡(HRTEM)計(jì)算出氧化石墨烯(002)方向?qū)?yīng)的面間距為0.19 nm。利用GOQDs光分解沉積技術(shù)在單模光纖芯上實(shí)現(xiàn)了SA。利用高增益摻鉺光纖放大器(EDFA)在1550 nm波長(zhǎng)處的P-掃描技術(shù)對(duì)GOQDs進(jìn)行了非線性表征（NLC）。結(jié)果表明，該材料具有飽和吸收特性，
β = -1.178 x10
-6 (
m/W)，非線性磁化率為
Im(
χ(3)) ≈ -1.573x10
-7 (esu)。基于GOQDs作為光纖激光器開(kāi)關(guān)器件的SA實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該激光器產(chǎn)生的脈沖發(fā)射波長(zhǎng)為1599 nm，頻率為2 ~ 16 kHz，最大平均輸出功率為1.3 mW，具有典型的調(diào)q激光器特性。
圖1. 1100℃下碳化PAN纖維的a)FTIR和b)拉曼光譜。
圖2. a) GOQDs的TEM顯微照片。b) GOQDs的FTIR光譜，c) GOQDs的拉曼光譜。
圖3. 光纖端GOQDs光沉積的實(shí)驗(yàn)裝置。
圖4. 用于測(cè)量GOQDs的可飽和吸收特性的實(shí)驗(yàn)裝置。
圖5. GOQDs光沉積在光纖上的非線性傳輸曲線。
圖6. 以GOQDs為SA的光纖脈沖激光器實(shí)驗(yàn)裝置。
圖7. 不同泵功率下調(diào)q激光輸出脈沖串的跡線:a) 59.25 mW, b) 87.10 mW, c) 142.80 mW, d) 170.65 mW。
圖8. a)頻率和脈寬與入射泵功率的函數(shù)關(guān)系;b)輸出功率與泵功率的函數(shù)關(guān)系。
圖9. 調(diào)q光纖激光器輸出脈沖的光譜。
相關(guān)研究成果由墨西哥普埃布拉自治大學(xué)Ciencias研究所P. Zaca-Moran等人于2023年發(fā)表在Heliyon (https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20136 )上。原文：Short-pulsed Q-switched fiber laser using graphene oxide quantum dots based as saturable absorber。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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