Site‐Selective Bi2Te3–FeTe2 Heterostructure as a Broadband Saturable Absorber for Ultrafast Photonics

材料科学 超短脉冲 饱和吸收 异质结 飞秒 光电子学 激光器 光子学 宽带 吸收(声学) 光学 波长 光纤激光器 物理 复合材料
作者
Linfei Zhang,Jiefeng Liu,Junzi Li,Zhuo Wang,Yingwei Wang,Yanqi Ge,Weilong Dong,Ning Xu,Tingchao He,Han Zhang,Wenjing Zhang
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
卷期号:14 (4) 被引量:62
标识
DOI:10.1002/lpor.201900409
摘要

Abstract Two‐dimensional (2D) materials have unique structural and optoelectronic properties and have very important applications in energy, environment, and high‐performance optoelectronic sensing. Among them, the nonlinear optical properties and related applications are hot research fields. Herein, a novel 2D Bi 2 Te 3 –FeTe 2 heterostructure is successfully prepared by Fe 3+ induction and site‐selective overgrowth using a seed‐mediated growth method. This heterostructure has a plate−satellite geometry with an open spatially separated surface. The Z‐scan measurement characterizes the nonlinear transmittance of the heterostructure and proves the broadband saturation absorption behavior experimentally, which are superior to those of some mainstream 2D materials. In addition, the femtosecond‐transient absorption spectra reveal an ultrashort recovery time of 1.7 ps at pump wavelength of 780 nm. By integrating the Bi 2 Te 3 –FeTe 2 saturable absorber into fiber laser, a 164.7‐ps pulse and a 481‐fs pulse are produced at center wavelengths of 1064 and 1550 nm, respectively, which are better than that of the Bi 2 Te 3 nanoplate‐based mode‐locking. A new approach for the synthesis of 2D composites with spatially separated structures is provided. It is demonstrated that the synthesized Bi 2 Te 3 –FeTe 2 heterojunction can be a promising broadband nonlinear optical material in ultrafast optical applications.
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