Avanzando en teledetección: Fotónica de grafeno para aplicaciones láser de alto rendimiento

Actualmente, el método dominante para generar pulsos láser ultrarrápidos pasivamente es usar espejos absorbentes saturables de semiconductores (SESAMs). Este tipo de bloqueador de modo pasivo produce resultados excepcionales pero es difícil de fabricar, costoso y limitado en ancho de banda. En contraste, un absorbente saturable basado en grafeno es más fácil de producir y tiene las ventajas de ancho de banda mucho más amplio, intensidad de saturación más baja, profundidad de modulación ajustable, tiempo de recuperación ultrarrápido y umbral de daño óptico mucho más alto, produciendo así energías más altas.

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

Se han demostrado pulsos de alta energía (diez nJ) y femtosegundo con tasa de repetición en el orden de cientos de MHz usando 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 aplicaciones como transmisor láser, el absorbente saturable puede usarse como bolómetro basado en grafeno escalable.

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