Faire progresser la télédétection : Photonique au graphène pour applications laser haute performance

Absorbeurs saturables au graphène vs SESAMs

Actuellement, la méthode dominante pour générer des impulsions laser ultrabrèves de manière passive est d'utiliser des miroirs absorbants saturables à semi-conducteurs (SESAMs). Ce type de verrouilleur de 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 ajustable, d'un temps de récupération ultra-rapide et d'un seuil de dommage optique beaucoup plus élevé, produisant ainsi des énergies plus élevées.

Un procédé pour transférer le graphène sur des substrats optiques appropriés, ainsi que sur des pointes de fibres optiques, a été développé en cultivant du graphène de grande surface en utilisant une technique de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD). De plus, un second procédé a été développé pour déposer plusieurs couches de graphène sur le même substrat. En utilisant ces nouveaux procédés, les ingénieurs ont développé un processus pour fabriquer un absorbeur saturable avec du graphène monocouche ainsi que multicouche.

Une haute énergie (dizaines de nJ) et des impulsions femtosecondes avec un taux de répétition de l'ordre de centaines de MHz ont été démontrées en utilisant le graphène comme absorbeur saturable dans le développement d'un dispositif de verrouillage de mode à base de graphène pour un émetteur laser. Ce travail a également conduit au développement d'autres dispositifs photoniques novateurs. En dehors des applications comme émetteur laser, l'absorbeur saturable peut être utilisé comme bolomètre à base de graphène évolutif.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le Concierge des Licences de la NASA à cette adresse email protégée ou appelez au 202-358-7432 pour initier des discussions de licence. Suivez ce lien ici pour plus d'informations.