Highly Efficient and Robust Broadband Nano‐VO2(M) Saturable Absorber for Nonlinear Optics and Ultrafast Photonics

饱和吸收 材料科学 超短脉冲 光子学 纳米材料 激光器 光电子学 非线性光学 脉冲持续时间 宽带 光学 光纤激光器 纳米技术 波长 物理
作者
Fang Wang,Haobin Chen,Dongfang Lan,Fan Zhang,Yue Sun,Xuenan Zhang,Shuguang Li,Tonglei Cheng
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:9 (21) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/adom.202100795
摘要

Abstract The metal‐to‐insulator transition behavior and the fast and reversible phase transition behavior in vanadium dioxide (VO 2 ) have attracted widespread attention to study various potential applications. However, few studies have been focused on its nonlinear properties and applications in the pulsed laser field. Here, the authors report the design and synthesis of monoclinic nano‐VO 2 (M) saturable absorber with broadband absorption which spans the entire near‐infrared region, and high optical nonlinearity which is much higher than those of carbon nanomaterials, gold nanocrystals, and Cu 1.8 S nanocrystals, as measured in the same condition. The nano‐VO 2 (M) optical modulators are integrated into the fiber laser cavities, and demonstrate wideband Q‐switching operations at 1, 1.56, and 2 µ m and mode‐locking operation at 2 µ m, with a pulse duration of 765 fs. This work first reveals the outstanding nonlinear optical properties of nano‐VO 2 (M) and lays a foundation for its development in advanced nonlinear optical and photonic devices.
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