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Bi4Br4-based saturable absorber with robustness at high power for ultrafast photonic device

饱和吸收 超短脉冲 光子学 稳健性(进化) 光电子学 材料科学 激光器 脉冲持续时间 光纤激光器 光学 物理 波长 化学 生物化学 基因
作者
Wenjun Liu,Xiaolu Xiong,Mengli Liu,Xiaowei Xing,Hailong Chen,Han Ye,Junfeng Han,Zhiyi Wei
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (5) 被引量:51
标识
DOI:10.1063/5.0077148
摘要

Saturable absorption may be induced at critical pumping power by nonlinear optical effects of nanomaterials, thereby making it possible to generate a high-power ultrafast laser. Recently, Bi4Br4 is theoretically predicted to be a member of topological insulators and is expected to be a promising candidate for saturable absorbers (SAs). We show here that Bi4Br4 features a large modulation depth of 42.3%. The Bi4Br4-based SA enables mode-locking operation at the near-infrared range, as demonstrated here by a 1.5 μm fiber laser with a signal-to-noise ratio (SNR) of 90 dB and a pulse duration of 172 fs. Moreover, the robustness of the Bi4Br4-based SA at relatively high power is of particular interest, which can be proved by a laser's stable operation state. The strong optical nonlinearity and robustness provided by Bi4Br4 may arouse a growing upsurge in the innovation of high-power ultrafast photonic devices and further development of photon applications.
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