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物理学院陈峰教授团队在基于熔融石英玻璃的新型饱和吸收体研究中取得新进展

发布日期:2020年02月19日 20:44 点击次数:

[本站讯]超快激光在科学研究和工业生产中具有重要的意义,饱和吸收体作为超快激光系统的关键元件之一,对激光的性能至关重要。常用的可饱和吸收体,如SESAM等,制备工艺较为复杂,制作成本较高。熔融石英(SiO2)玻璃作为应用最广泛的光学材料之一,成本低,但是其非线性光学系数小,无法作为饱和吸收体使用。

近日,学院陈峰教授团队与南开大学、武汉大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、天津电源研究所、日本国立材料研究所等单位合作,提出了一种新思路,即通过离子注入在熔融石英玻璃中合成准二维银纳米颗粒阵列,再通过操控纳米颗粒的间距,增强颗粒间相互作用,实现局域表面等离激元共振吸收峰的红移,继而增强熔融石英玻璃在近红外波段的非线性光学响应,使其能够作为可饱和吸收体应用于超快激光系统中;同时提出一种新的纳米颗粒阵列模型,分析非孤立纳米颗粒阵列中的相互作用机制,得到的模拟结果与实验结果相吻合;结合双温模型理论,解释了热动力学过程引起的非线性光学响应的不规则变化现象;最后在基于Nd:YVO4晶体波导的超快激光系统中,获得了重频为6.5GHz、脉宽为27ps的1微米波长调Q锁模激光输出,这为研发低成本的熔融石英基光子学器件提供了新的可能。该项工作以“Fused silica with embedded 2D-like Ag nanoparticle monolayer: Tunable saturable absorbers by interparticle spacing manipulation”为题,发表于光学领域主流期刊Laser & Photonics Reviews(影响因子9.056)(doi:10.1002/lpor.201900302),并被选为内封面(Inside Front Cover)。论文的第一作者为物理学院2017级博士生李让,通讯作者为陈峰教授,澳门十大网上博网址为第一作者单位和通讯作者单位。

该项研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、晶体材料国家重点实验室等的资助。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/lpor.201900302


【供稿单位:物理学院    作者:管婧             编辑:新闻网工作室    责任编辑:蒋晓涵  】

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