半導體(ti) 可飽和吸收鏡(SESAM)是鎖模產(chan) 生超短脈衝(chong) 特別是皮秒脈衝(chong) 的核心器件。這種器件一直是靠國外供應。隨著國內(nei) 微細加工工業(ye) 的發展,對超短脈衝(chong) 特別是皮秒脈衝(chong) 激光器的需求日益增加,對SESAM的需求也同步增加。
國外的器件雖然可以滿足一定要求,有兩(liang) 個(ge) 問題仍然沒有解決(jue) :
1 一是損傷(shang) 閾值較低,容易被“打壞”,需要經常變換位置;
2 二是質量不穩定,同樣的型號,買(mai) 來不一定能穩定工作。
北京大學張誌剛教授從(cong) 1996年起從(cong) 事SESAM的研究。最近幾年與(yu) 中科院半導體(ti) 研究所馬驍宇研究員合作,研製出用於(yu) 光纖激光器鎖模及微片激光器調Q的高調製深度SESAM(調製深度12%),和用於(yu) 固體(ti) 激光器鎖模的低調製深度SESAM(調製深度1%)。通過材料選擇和應變補償(chang) ,使SESAM破壞閾值達8mJ/cm2以上。
以上SESAM已提供給公司、研究所和高等院校試驗。
結果證明,這些SESAM完全可以滿足光纖激光器鎖模、微片激光器調Q和固體(ti) 激光器鎖模的要求,在光纖激光器中輸出的最短脈衝(chong) 達5 ps,在微片調Q激光器輸出的脈衝(chong) 最短35 ps。並在破壞閾值和鎖模穩定性方麵好於(yu) 國外產(chan) 品。
國產(chan) 高破壞閾值SESAM研製成功,解決(jue) 了超短脈衝(chong) 激光器的核心器件不能國產(chan) 的問題,滿足了科研和工業(ye) 生產(chan) 需求,將產(chan) 生很大的社會(hui) 效益和經濟效益。
圖1 光纖激光器鎖模用SESAM集成模塊
(華快光子公司提供)
圖2 固體(ti) 激光器鎖模用SESAM模塊
(大恒光電公司提供)
外國某公司出售的SESAM器件產(chan) 生的固體(ti) 激光器鎖模效果
北京大學/半導體(ti) 所研製的 SESAM器件產(chan) 生的固體(ti) 激光器鎖模效果
上述兩(liang) 個(ge) 視頻為(wei) 同一種激光器采用不同的SESAM後,出現的兩(liang) 種鎖模效果。第一個(ge) 視頻中采用國外某公司的SESAM鎖模時,隨著泵浦功率的增加出現了不穩定,第二個(ge) 視頻中采用北京大學/半導體(ti) 所研製的SESAM器件鎖模時,隨著泵浦功率的增加,表現一直良好。由此可見,該國產(chan) 器件性能優(you) 於(yu) 國外同類產(chan) 品。
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