Grafeen-gebaseerde fotonica-apparaten voor teledetectie

Momenteel is de dominante methode om passief ultrasnelle laserpulsen te genereren het gebruik van halfgeleider verzadigbare absorberspiegels (SESAM's). Dit type locker in passieve modus levert uitzonderlijke resultaten op, maar is moeilijk te fabriceren, duur en beperkt in bandbreedte. Een op grafeen gebaseerde verzadigbare absorber is daarentegen gemakkelijker te produceren en heeft de voordelen van een veel grotere bandbreedte, lagere verzadigingsintensiteit, afstembare modulatiediepte, ultrasnelle hersteltijd en veel hogere optische schadedrempel, waardoor hogere energieën worden geproduceerd.

Een proces voor het overbrengen van grafeen naar geschikte optische substraten, evenals uiteinden van optische vezels, werd ontwikkeld door grafeen met een groot oppervlak te kweken met behulp van een lagedruk-chemische dampafzetting (LPCVD) techniek. Daarnaast is een tweede proces ontwikkeld om meerdere grafeenlagen op hetzelfde substraat af te zetten. Met behulp van deze nieuwe processen hebben ingenieurs een proces ontwikkeld om een ​​verzadigbare absorber te maken met zowel enkellaags als meerlaags grafeen.

Hoge energie (10s nJ) en femtoseconde pulsen met herhalingsfrequentie in de orde van honderden MHz zijn aangetoond met behulp van grafeen als een verzadigbare absorber bij het ontwikkelen van een op grafeen gebaseerd mode-lock-apparaat voor een laserzender. Dit werk heeft ook geleid tot de ontwikkeling van andere nieuwe fotonica-apparaten. Afgezien van de toepassingen als laserzender, kan de verzadigbare absorber worden gebruikt als een schaalbare op grafeen gebaseerde bolometer.

NASA is actief op zoek naar licentiehouders om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. U heeft Javascript nodig om het te kunnen zien. of bel ons op 202-358-7432 om licentiebesprekingen te starten. Volg deze link hier voor meer informatie.