Kohlenstoff-Nanoröhren für Infrarot-Lasersysteme
Kohlenstoff-Nanomaterialien, wie etwa Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT), haben einzigartige optische Eigenschaften, die über einen sehr breiten Spektralbereich optimiert werden können, abhängig von Größe und Form des Materials. Sie besitzen ein großes Potenzial für die Verwendung in NLO-Geräten für Faserlaser, um die Erzeugung von ultrakurzen Impulsen im IR-optischen Bereich zu ermöglichen. Der IR-Bereich bietet ein Fenster für die molekulare Zusammensetzung, die nützlich in Umwelt- oder biomedizinischen Erfassungsanwendungen sind, und ist darüber hinaus wichtig in der Telekommunikation. Sättigbare Absorber sind eine Schlüsselkomponente in gepulsten Lasern, denn sie ermöglichen die Impulserzeugung bei Modenkopplung und Q-Switching. Die neuere Forschung hat gezeigt, dass geeignete sättigbare Absorber für Modenkopplung oder Q-Switching von Faserlasern sättigbare Halbleiter-Absorberspiegel oder Nanosysteme wie Graphen und CNT sein können. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts TELASENS (Carbon nanotubes technologies in pulsed fibre lasers for telecom and sensing applications) verwendeten Wissenschaftler CNT in den NLO-Geräten von gepulsten Faserlasern. Eine Kombination aus Computermodellierung und experimenteller physikalischer Chemie führte zur Entwicklung von neuartigen sättigbaren Absorbervorrichtungen, indem CNT im Faser-Mikrokanal und auf den optischen Spiegeln abgeschieden wurden. Ferner wurden diese in Faserlasern mit verschiedenen aktiven Medien integriert, um die Erzeugung ultrakurzer Pulse im breiten IR-Spektralbereich zwischen 1.000 und 2.000 nm zu erreichen. Mögliche Anwendungen der kosteneffizienten Faserlaserquellen umfassen personalisierte Medizin, neuartige Sensoren für Fertigung und Verkehr sowie neue Glasfaser-Kommunikationssysteme.
