Dispositifs photoniques à base de graphène pour la télédétection

Actuellement, la méthode dominante pour générer passivement des impulsions laser ultrarapides consiste à utiliser des miroirs absorbants saturables à semi-conducteurs (SESAM). Ce type de casier en mode passif produit des résultats exceptionnels mais est difficile à fabriquer, coûteux et limité en bande passante. En revanche, un absorbeur saturable à base de graphène est plus facile à produire et présente les avantages d'une bande passante beaucoup plus large, d'une intensité de saturation plus faible, d'une profondeur de modulation réglable, d'un temps de récupération ultra-rapide et d'un seuil de dommage optique beaucoup plus élevé, produisant ainsi des énergies plus élevées.

Un processus de transfert de graphène sur des substrats optiques appropriés, ainsi que sur des pointes de fibre optique, a été développé en faisant croître du graphène sur une grande surface à l'aide d'une technique de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD). De plus, un deuxième procédé a été développé pour déposer plusieurs couches de graphène sur le même substrat. À l'aide de ces nouveaux procédés, les ingénieurs ont mis au point un procédé permettant de fabriquer un absorbant saturable avec du graphène monocouche et multicouche.

Des impulsions à haute énergie (10s nJ) et femtosecondes avec un taux de répétition de l'ordre de centaines de MHz ont été démontrées en utilisant du graphène comme absorbeur saturable dans le développement d'un dispositif de verrouillage de mode à base de graphène pour un émetteur laser. Ces travaux ont également conduit au développement d'autres nouveaux dispositifs photoniques. Outre les applications en tant qu'émetteur laser, l'absorbant saturable peut être utilisé comme bolomètre évolutif à base de graphène.

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