石墨烯自從被發現具有獨特的物理性質以來,就被廣大科研工作者廣泛研究。例如其光波導特性,在線性光學範疇,理論和實驗都證實了其光波導與波長無關,是一個恒定的常數:Fine structure constant=2.3% 。然而,其非線性吸收特性並非如此。實驗表明,當入射光強足夠強的時候,其光波導呈現非線性的特性。在光強較弱的時候,價帶電子能夠通過吸收光子而躍遷到導帶;但是隨著光強的進一步增強,導帶很容易填滿(此閾值要低於價帶電子被完全抽空),由於Pauli不相容原理的作用,價帶電子就不能進一步吸收光子。這樣,就相當於光子能無損耗地通過石墨烯,即高光強條件下,石墨烯具有較高的光導係數。
利用石墨烯的這種非線性光學特性,可以將其設計成飽和吸收體並用於產生超短脈衝。在最近的Advanced Functional Material將詳細介紹石墨烯如何產生超短脈衝,並通過分子設計的手段,可以改變飽和吸收體的工作參數進而影響超短脈衝的輸出特性。
Atomic-Layer Graphene as a Saturable Absorber for Ultrafast Pulsed Lasers
Qiaoliang Bao, Han Zhang, Yu Wang, Zhenhua Ni, Yongli Yan, Ze Xiang Shen, Kian Ping Loh, Ding Yuan Tang
Advanced Functional Material
下載: