Исследование мультислойных тонкопленочных наногетероструктур на основе углеродных нанотрубок, графена, 2D-слоев дихалькогенидов переходных металлов и перовскитов для создания насыщающихся поглотителей для лазеров ультракоротких импульсов в рамках задания «Разработка методов формирования, исследование и моделирование мультислойных тонкопленочных наногетероструктур на основе углеродных нанотрубок, графена, 2D-слоев дихалькогенидов переходных металлов и перовскитов для создания элементной базы нового поколения приборов и устройств наноэлектроники и фотоники, а именно, диодных и МДП наногетероструктур, фотоэлектронных предобразователей, газовых сенсоров, детекторов ионизирующего излучения»

Abstract

Объектом исследования являются насыщаемые поглотители на основе графена, однослойных углеродных нанотрубок, двумерного MoS2 и твердотельные эрбиевый, тулиевый и гольмиевый лазеры, работающие в режиме пассивной модуляции добротности на их основе. Цель работы – разработка импульсных лазерных источников спектральной области 1.5-2.1 мкм, работающих в режиме модуляции добротности с затворами на основе наноматериалов. Разработаны математические модели эрбиевого и тулиевого лазеров, позволяющие проводить оптимизацию характеристик лазеров, работающих в режиме пассивной модуляции добротности с затворами на основе наноматериалов. Впервые реализован режим пассивной модуляции добротности Er,Yb:GdAl3(BO3)4 лазера с затвором на основе графена. Исследованы спектроскопические свойства затвора на основе двумерного материала MoS2. Реализован режим пассивной модуляции добротности тулиевого микрочип лазера на кристалле Tm:KLu(WO4)2 с затвором на основе MoS2. Впервые реализован режим пассивной модуляции добротности Tm,Ho:KY(WO4)2 микрочип лазера с затвором на основе однослойных углеродных нанотрубок в области 2.1 мкм. Полученные результаты обладают высокой степенью научной новизны и представляет интерес для разработки микрочип лазеров, излучающих в спектральном диапазоне 1.5 – 2.1 мкм.