超短脈衝激光具有峰值功率高、作用時間短、光譜寬等優點，在基礎科學、醫療、航空航天、量子通信、軍事等領域有著廣泛的應用。特別是近年快速發展的飛秒光纖激光器由於結構簡單、成本低、穩定性高以及便於攜帶等特點，表現出越來越廣泛的應用前景。目前光纖鎖模激光器，包括其它類型的固體激光器，要實現穩定的鎖模運行，更多時候還得依靠可飽和吸收體，但由於可飽和吸收體所帶來的激光損傷及損耗等問題，不僅製約著所能產生的激光脈寬與功率，也會影響到長期運行的可靠性。因此研究發展具有高損傷閾值及低損耗的新型可飽和吸收體，倍受激光專家及材料專家的關注。近十多年來，隨著凝聚態物理與材料製備技術的發展，碳納米管、石墨烯、拓撲絕緣體等材料作為可飽和吸收材料相繼成功地應用於激光鎖模中，特別是新發展起來的二維納米材料由於具備窄帶隙、超快電子弛豫時間和高損傷閾值等特點，表現出優良的可飽和吸收特性，利用該材料的鎖模激光研究也成為人們廣泛關注的熱點研究內容之一。

　　中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）光物理重點實驗室L07組一直致力於(yu) 超快激光的研究，近年來針對小型化飛秒激光的發展，先後實現了多類晶體(ti) 及光纖激光的可飽和吸收被動鎖模。通過使用脈衝(chong) 激光沉積方法將銻化碲拓撲絕緣體(ti) 材料均勻生長在拉錐光纖的表麵所形成的可飽和吸收體(ti) ，首次實現了光纖激光的混合鎖模，得到了70 fs的輸出脈衝(chong) 結果。通過使用具備超短電子弛豫時間的二硫化鎢作為(wei) 可飽和吸收材料，結合減小拉錐光纖的纖芯直徑，得到了67 fs鎖模脈衝(chong) 輸出，驗證了該混合鎖模光纖激光具有脈寬更短、定時抖動更低等優(you) 點。此外針對暗孤子產(chan) 生技術的限製，通過理論計算Ginzburg- Landau方程中光纖激光器的增益、損耗、色散和非線性等參數的關(guan) 係，理論分析了暗孤子脈衝(chong) 形成的動力學機製，獲得了信噪比高達94 dB的結果，實驗上實現了最寬光譜的暗孤子脈衝(chong) 輸出。

　　最近該研究組與(yu) 北京郵電大學合作，將二硫化鎢作為(wei) 飽和吸收材料用於(yu) 光纖激光鎖模，進一步實現了脈寬246 fs的鎖模脈衝(chong) 激光輸出，據知這是迄今為(wei) 止過渡金屬硫化物全光纖鎖模激光器所產(chan) 生的最短脈寬報道。相關(guan) 結果發表在新出版的一期Nanoscale(2017, 9: 5806)上，並被該雜誌選為(wei) Highlights進展作為(wei) Inside front cover論文刊出（如圖所示），論文第一作者為(wei) 劉文軍(jun) ，通訊作者為(wei) 北京郵電大學教授雷鳴及中科院物理所研究員魏誌義(yi) 。

　　該項研究獲得了科技部“973”項目（2012CB821304）及國家自然科學基金項目（批準號11674036, 11078022 和 61378040）的支持。

    相關(guan) 論文：

　　[1] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, 70 fs mode-locked erbium doped fiber laser with topological insulator, Scientific Reports, 6 (2016) 19997.

　　[2] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Mengli Liu, Ming Lei, Shaobo Fang, Hao Teng and Zhiyi Wei, Tungsten disulfide saturable absorbers for 67 fs mode-locked erbium-doped fiber lasers, Optics Express, 25 (2017) 2950-2959.

　　[3] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, Generation of dark solitons in erbium-doped fiber lasers based Sb2Te3 saturable absorbers, Optics Express, 23 (2015) 26023-26031.

　　[4] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Zhongwei Shen, Ming Lei, Hao Teng and Zhiyi Wei, Dark solitons in WS2 erbium-doped fiber lasers, Photonics Research, 4 (2016) 111-114.

　　[5] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Ke Bi, Ming Lei and Zhiyi Wei, Tungsten disulphide for ultrashort pulse generation in all-fiber lasers, Nanoscale, 9 (2017) 5806-5811.