基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器

摘要

一种基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，包括反射型半导体光放大器、可饱和吸收体、光斑尺寸转换器、螺线形硅波导和反射镜。本发明使用二维材料如过渡金属硫族化合物，石墨烯，或碳纳米管来实现可饱和吸收体，利用其窄带隙、超快电子弛豫时间和高损伤阈值的特点，可得到窄脉冲宽度、高重复频率和高光谱纯度的锁模激光输出。其良好的机械柔性允许其沉积在硅和二氧化硅衬底上，与超低损耗无源螺线形硅波导相连构成外腔激光器结构，进一步缩减脉冲宽度。本发明拥有稳定的模式锁定操作和Q开关操作，具有结构紧凑、制造成本低、能耗低的优点。