中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第四百二十八期)
2023年10月9日
上海光机所在高损伤阈值中红外可调谐脉冲激光调制器件方面取得进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达研究员、赵元安研究员团队和香港城市大学余健文教授团队合作,成功研制一种具有高激光损伤阈值和可调谐非线性光学参数的中红外宽波段CdO可饱和吸收体器件。相关成果以“Tunable and Robust Mid-Infrared Saturable Absorber Employing Tungsten Doping Cadmium Oxide”为题发表于Advanced Functional Materials。
高功率的2-5μm中红外脉冲激光对通信、传感和医疗等领域有重要应用价值。可饱和吸收体是通过被动调制技术实现脉冲激光的核心器件。目前商用的可饱和吸收体主要集中在近红外波段、调制带宽较窄。新兴的二维材料中红外可饱和吸收体则存在激光损伤阈值低、物化性能不稳定、制备工艺复杂等问题。因此制备综合性能优异的中红外可饱和吸收体仍是中红外脉冲激光发展的重要课题之一。
本研究中,提出一种新型的基于氧化镉(CdO)薄膜的中红外可饱和吸收体,研究发现其具有134mJ/cm2的高激光损伤阈值(800nm, 150fs)和2.0-3.9μm的宽带饱和吸收性能,并进一步提出通过W离子掺杂工程实现CdO的非线性光学参数有效调谐的方案。在一定范围内增加W掺杂浓度,可提升其饱和吸收响应,加快载流子弛豫过程。基于高抗激光损伤和非线性光学参数可定制的CdO可饱和吸收体,在2μm实现了输出性能可控的调Q脉冲激光输出,脉冲宽度从372.0ns到254.3ns可调。CdO非线性光学性能的可调谐特性为中红外可饱和吸收体的设计开辟了更大的参数空间,为开发紧凑和高性能的中红外脉冲激光器提供了材料基础。
该工作得到了上海市科委港澳台合作计划、香港城市大学SGP计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、中科院特别研究助理资助项目、中国科学院国际合作局对外合作重点项目的支持。
图1(a)2.5μm简并泵浦-探测实验结果;(b)饱和吸收和载流子弛豫过程图解;(c)载流子弛豫时间τ和透过率调制幅度∆T/T0。
图2(a)基于CdO-SA和W掺杂CdO-SAs的2.0μm被动调Q激光输出参数;(b)典型的脉冲序列图。
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