2 차원 (2D) 재료는 고유 한 전자, 광학 및 기계적 특성으로 인해 최근 몇 년 동안 상당한 관심을 끌었습니다. 이 재료는 섬유 레이저를 포함한 광범위한 기술에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
섬유 레이저는 광섬유를 이득 매체로 사용하는 레이저 유형입니다. 그들은 고효율, 소형 크기 및 유연성과 같은 전통적인 레이저에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다. 그러나, 섬유 레이저의 성능은 게인 매체의 특성에 의해 제한된다.
복합 2D 재료는 섬유 레이저에게 여러 가지 잠재적 이점을 제공합니다. 이 재료는 높은 굴절률, 낮은 손실 및 광범위한 대역폭을 갖춘 게인 매체를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 또한 섬유 레이저의 출력 전력을 제어하는 데 사용되는 포화 흡수 장치를 만드는 데 사용될 수 있습니다.
최근의 연구에서, 사우 샘프 턴 대학교와 영국의 국가 물리 실험실의 연구원들은 섬유 레이저에서 복합 2D 재료의 사용을 보여주었습니다. 연구원들은 그래 핀 및 육각형 질화 붕소 (H-BN)의 복합재를 사용하여 높은 굴절률 및 낮은 손실을 갖는 이득 매체를 만듭니다. 레이저는 100 펨토초의 지속 시간을 갖는 펄스를 생성했으며, 이는 전통적인 섬유 레이저에 의해 생성 된 펄스보다 상당히 짧습니다.
연구원들은 복합 2D 재료가 섬유 레이저에 혁명을 일으킬 가능성이 있다고 생각합니다. 이 재료는 전통적인 게인 매체에 비해 여러 가지 장점을 제공하며 광범위한 속성을 가진 레이저를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 통신, 의료 영상 및 분광법과 같은 초고속 광학의 응용 분야에서 새로운 가능성이 열릴 수 있습니다.
섬유 레이저 용 복합 2D 재료의 이점
복합 2D 재료는 다음을 포함하여 광섬유 레이저에 여러 가지 이점을 제공합니다.
* 높은 굴절률 : 재료의 굴절률은 재료를 통과 할 때 얼마나 많은 빛이 구부러 지는지를 측정 한 것입니다. 높은 굴절률은 광섬유로 광섬유로보다 효율적인 조명을 결합 할 수 있기 때문에 섬유 레이저에 바람직하다.
* 저 손실 : 섬유 레이저에서 빛의 손실은 성능을 제한하는 주요 요인입니다. 복합 2D 재료는 손실이 낮으므로 출력 전력이 높은 레이저를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.
* 광범위한 대역폭 : 섬유 레이저의 대역폭은 레이저가 방출 할 수있는 파장 범위의 척도입니다. 복합 2D 재료는 광범위한 대역폭을 가지고 있으므로 광범위한 색상을 방출 할 수있는 레이저를 만드는 데 사용될 수 있습니다.
* 포화 흡수 : 포화 흡수는 낮은 강도에서 빛을 흡수하지만 고강도에서 투명하게되는 물질의 특성입니다. 이 속성은 짧은 빛의 펄스를 생성 할 수있는 레이저를 만드는 데 필수적입니다.
섬유 레이저 용 복합 2D 재료의 적용
복합 2D 재료는 다음을 포함하여 광섬유 레이저에 대한 광범위한 응용 분야에서 사용할 가능성이 있습니다.
* 통신 : 광섬유 레이저는 광학 증폭기 및 파장 변환기와 같은 다양한 통신 애플리케이션에 사용됩니다. 복합 2D 재료는 더 높은 게인, 낮은 손실 및 더 넓은 대역폭을 제공하여 이러한 장치의 성능을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
* 의료 영상 : 섬유 레이저는 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) 및 광 음향 이미징과 같은 다양한 의료 이미징 응용 분야에서 사용됩니다. 복합 2D 재료를 사용하여 더 높은 게인, 낮은 손실 및 더 넓은 대역폭을 제공함으로써 이러한 장치의 해상도 및 감도를 향상시킬 수 있습니다.
* 분광학 : 섬유 레이저는 라만 분광법 및 형광 분광법과 같은 다양한 분광법 응용 분야에서 사용됩니다. 복합 2D 재료를 사용하여 더 높은 게인, 낮은 손실 및 더 넓은 대역폭을 제공함으로써 이들 장치의 감도와 선택성을 향상시킬 수 있습니다.
결론
복합 2D 재료는 섬유 레이저에게 여러 가지 잠재적 이점을 제공합니다. 이 재료는 더 높은 게인, 손실이 낮은, 더 넓은 대역폭 및 포화 흡수를 갖는 레이저를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 통신, 의료 영상 및 분광법과 같은 초고속 광학의 응용 분야에서 새로운 가능성이 열릴 수 있습니다.
