MXenes因其導電性高、光學透明度高和帶隙可調等優點在超快光子學領域得到廣泛的關注。Ag作為最具吸引力的金屬材料之一，具有較大的三階非線性、高導電性和優異的等離子體共振特性等，也適合作為可飽和吸收體用于超快脈沖產生。Ag與MXene材料的結合能夠優化復合材料的非線性吸收特性，從而增強對光脈沖的調制能力，因此有望成為超快激光器中可靠的非線性調制器件。
北京航空航天大學付博、鄭州大學劉憲虎及深圳大學張晗教授團隊近期利用柔性多層Ag/MXene復合薄膜作為非線性調制器在不同波段激光器中實現了超快脈沖輸出。相關研究成果以“Ag/MXene Composite as a Broadband Nonlinear Modulator for Ultrafast Photonics”為題發表在期刊ACS Photonics上。論文第一作者為北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院博士生孫婧軒，通訊作者為付博、劉憲虎和張晗教授。該研究得到國家自然科學基金、北京市教育委員會科技創新服務能力建設項目和北京航空航天大學博士生卓越學術基金的資助。
通過雙臂平衡探測法測量了Ag/MXene薄膜的非線性吸收特性，測量裝置及不同波段結果如圖2所示。實驗結果證明，Ag/MXene薄膜在1, 1.5, 2 μm波段均具有優異的可飽和吸收特性，保證其可以作為超快脈沖光纖激光器中的寬波段非線性光子器件。
圖2. 非線性吸收特性測量裝置及結果圖：(a) 雙臂平衡探測裝置圖，Ag/MXene在(b) 1 μm，(c) 1.5 μm，(d) 2 μm波段的非線性透過率曲線
原文鏈接：
J. Sun, H. Cheng, L. Xu, B. Fu*, X. Liu*, and H. Zhang*, “Ag/MXene composite as broadband nonlinear modulator for ultrafast photonics,” ACS Photonics, DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00495
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.3c00495
