Dispositivos fotónicos basados ​​en grafeno para la detección remota

Actualmente, el método dominante para generar pulsos láser ultrarrápidos de forma pasiva es utilizar espejos absorbentes saturables de semiconductores (SESAM). Este tipo de casillero de modo pasivo produce resultados excepcionales, pero es difícil de fabricar, costoso y tiene un ancho de banda limitado. Por el contrario, un absorbedor saturable a base de grafeno es más fácil de producir y tiene las ventajas de un ancho de banda mucho más amplio, una intensidad de saturación más baja, una profundidad de modulación ajustable, un tiempo de recuperación ultrarrápido y un umbral de daño óptico mucho más alto, lo que produce energías más altas.

Se desarrolló un proceso para transferir grafeno a sustratos ópticos adecuados, así como a puntas de fibra óptica, mediante el crecimiento de grafeno de área grande utilizando una técnica de deposición química de vapor a baja presión (LPCVD). Además, se desarrolló un segundo proceso para depositar múltiples capas de grafeno sobre el mismo sustrato. Usando estos nuevos procesos, los ingenieros desarrollaron un proceso para hacer un absorbente saturable con grafeno de una sola capa y multicapa.

Se han demostrado pulsos de femtosegundos y de alta energía (10 s nJ) con una tasa de repetición del orden de cientos de MHz utilizando grafeno como absorbente saturable en el desarrollo de un dispositivo de bloqueo de modo basado en grafeno para un transmisor láser. Este trabajo también ha llevado al desarrollo de otros dispositivos fotónicos novedosos. Además de las aplicaciones como transmisor láser, el absorbedor saturable se puede utilizar como un bolómetro escalable basado en grafeno.

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