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Descripción del producto/tecnología que integra grafeno
En el desarrollo de láseres de pulsos se necesitan disponer de materiales que generen el efecto Q-switch. Estos materiales son los absorbedores saturables (SA). En nuestro grupo (FICMA-FICNA) se investiga la eficiencia de los nanomateriales formados por átomos de carbono en el desarrollo de SA como por ejemplo, el grafeno, nanotubos de carbono, entre otros. En los últimos años FICMA ha conseguido láser pulsado utilizando grafeno como SA en múltiples configuraciones. A diferencia de otros tipos de láser, los láseres de estado sólido pueden ser diseñados con pequeñas cavidades, siendo compactos, con un alto grado de calidad en el perfil láser, fáciles de manejar, pueden trabajar a mucha potencia y emiten a una estrecha longitud de onda.
Las ventajas de la implantación de los nanomateriales en la tecnología Q-switch son:
- Capacidad de depositarlo en el medio activo
- Alta conductividad térmica para evitar el calentamiento en el nanomaterial
- Desarrollo de láseres compactos y robustos
- Posibilidad de fabricar láseres pulsados a escala micrométrica
- Frecuencias de oscilación entre varios Hercios hasta los Megahercios
- Posibilidad de escalar en potencia con buena respuesta lineal
Se quiere estudiar el comportamiento óptico de los SA en nanomateriales para el desarrollo de láseres pulsados compactos como alternativa de los convencionales SA, para poder lograr mayor eficiencia con una configuración más compacta y robusta en el espectro del infrarrojo cercano.
Indicadores
Hemos conseguido pulsos en la escala de nanosegundos con una cavidad láser de solamente 3 mm de grosor. Además hemos escalado a frecuencias de hasta los megahercios reduciendo la energía por pico, hacia potencias promedio de 2W con un perfecto perfil circular (comparable a un haz gaussiano). Utilizando nanomateriales podemos reducir el calentamiento que sufren los SA evitando así daños en el material, escalar en potencia y obtener pulsos láser con diferentes frecuencias de oscilación, gracias a las propiedades intrínsecas del propio material.
Figura 1:
- JM Serres, PA Loiko, X Mateos, KV Yumashev, V Petrov, U Griebner, M Aguiló, and F Díaz, “Tm:KLuW microchip laser Q-switched by a graphene-based saturable abosrber”, Optics Express, vol 23, num. 11, pag. 14108-14113 (2015)
- PA Loiko, JM Serres, X Mateos, J Liu, H Zhang, AS Yasukevich, KV Yumashev, V Petrov, U Griebner, M Aguiló, and F Díaz, “Passive Q-switching of Yb bulk lasers by a graphene saturable absorber, Apploed Physics B, vol. 122, num. 4, pag. 1-8 (2016)
