近日，中科院上海微係統所曹俊誠、黎華研究員領銜的太赫茲(zi) （THz）光子學器件與(yu) 應用團隊與(yu) 華東(dong) 師範大學精密光譜科學與(yu) 技術國家重點實驗室曾和平教授團隊、中科院蘇州納米所國際實驗室張凱研究員團隊合作，在國際上率先實現基於(yu) THz量子級聯激光器（QCL）的增強型被動光頻梳，采用太赫茲(zi) 泵浦探測技術，首次測量到THz QCL被動光頻梳的脈衝(chong) 發射。研究結果以“Graphene-Coupled Terahertz Semiconductor Lasers for Enhanced Passive Frequency Comb Operation”為(wei) 題發表在Advanced Science期刊（影響因子：15.804），並被遴選為(wei) 封麵文章。

自2005年光頻梳研究工作獲得諾貝爾物理學獎以來，光頻梳越來越受到人們(men) 的關(guan) 注。由於(yu) 具有高頻率穩定性和短脈衝(chong) （如果激光鎖模可實現）特性，光頻梳可以大幅提高光譜和時間測量的精度，在基礎研究和高分辨技術領域均有重要應用。一直以來，研究人員都在不斷研究探索光頻梳的全波段覆蓋，從(cong) 而滿足不同應用需求。在THz波段，基於(yu) 半導體(ti) 的THz QCL具有高功率、低發散角、電泵浦等特點，是實現THz光頻率的理想載體(ti) 。傳(chuan) 統的主動鎖模技術可成功實現THz QCL主動光頻梳並產(chan) 生THz光脈衝(chong) 。但是THz QCL主動鎖模技術往往涉及複雜的微波調製以及飛秒激光鎖相技術，其係統相當複雜。長期以來，研究人員不斷探索更為(wei) 簡單有效的THz QCL被動鎖模技術。然而，受限於(yu) 材料的非線性與(yu) 激光器增益恢複時間等因素，一直以來基於(yu) 被動鎖模的THz QCL光頻梳技術在國際上都沒有突破。

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inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 在本工作中，研究團隊利用多層石墨烯材料的飽和吸收和色散補償(chang) 特性，實現THz QCL增強型被動光頻梳。在THz QCL低峰值功率泵浦條件下，采用z-scan技術，成功觀察到石墨烯材料的非線性飽和吸收特性。飽和吸收體(ti) 耦合的THz QCL光頻梳的射頻信號頻率線寬低至700 Hz。另外，基於(yu) 飽和吸收特性，研究團隊采用THz泵浦探測技術首次直接測量了被動THz QCL光頻梳光脈衝(chong) 寬度（16 ps），證明THz QCL實現了鎖模。該工作為(wei) 將來進一步提高THz QCL光頻梳頻率穩定性和實現THz超短短脈衝(chong) 輸出奠定重要基礎。

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inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 論文的第一和通信作者為(wei) 黎華研究員，共同通信作者為(wei) 曹俊誠研究員、曾和平教授、張凱研究員。該項工作得到了國家自然科學基金和中科院率先行動計劃經費支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.201900460

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 封麵鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.201970120

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