We report a 2 μm ultrafast solid-state laser, mode-locked by single-layer graphene, generating transform-limited pulses, with a spectral width at 2067 nm. The maximum average output power is 270 mW, at a pulse repetition frequency of 110 MHz. This is a convenient high-power transform-limited ultrafast laser at 2 μm for various applications, such as laser surgery and material processing.
REFERENCES
1.
V. W. S.
Chan
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
6
, 959
(2000
).2.
B. E.
Bouma
, L. E.
Nelson
, G. J.
Tearney
, D. J.
Jones
, M. E.
Brezinski
, and J. G.
Fujimoto
, J. Biomed. Opt.
3
, 76
(1998
).3.
F.
Dausinger
, F.
Lichtner
, and H.
Lubatschowski
, Femtosecond Technology for Technical and Medical Applications
(Springer
, 2004
).4.
R. R.
Gattass
and E.
Mazur
, Nat. Photonics
2
, 219
(2008
).5.
M.
Ebrahim-Zadeh
and I. T.
Sorokina
, Mid-infrared Coherent Sources and Applications
(Springer
, 2008
).6.
U.
Keller
, Nature
424
, 831
(2003
).7.
W.
Sibbett
, A. A.
Lagatsky
, and C. T. A.
Brown
, Opt. Express
20
, 6989
(2012
).8.
A. A.
Lagatsky
, X.
Han
, M. D.
Serrano
, C.
Cascales
, C.
Zaldo
, S.
Calvez
, M. D.
Dawson
, J. A.
Gupta
, C. T. A.
Brown
, and W.
Sibbett
, Opt. Lett.
35
, 3027
(2010
).9.
A. A.
Lagatsky
, P.
Koopmann
, P.
Fuhrberg
, G.
Huber
, C. T. A.
Brown
, and W.
Sibbett
, Opt. Lett.
37
, 437
(2012
).10.
T.
Hasan
, Z.
Sun
, F.
Wang
, F.
Bonaccorso
, P. H.
Tan
, A. G.
Rozhin
, and A. C.
Ferrari
, Adv. Mater.
21
, 3874
(2009
).11.
Z.
Sun
, T.
Hasan
, and A. C.
Ferrari
, Physica E
44
, 1082
(2012
).12.
F.
Bonaccorso
, Z.
Sun
, T.
Hasan
, and A. C.
Ferrari
, Nat. Photonics
4
, 611
(2010
).13.
D.
Popa
, Z.
Sun
, T.
Hasan
, W. B.
Cho
, F.
Wang
, F.
Torrisi
, and A. C.
Ferrari
, Appl. Phys. Lett.
101
, 153107
(2012
).14.
Z.
Sun
, T.
Hasan
, F.
Torrisi
, D.
Popa
, F.
Bonaccorso
, D. M.
Basko
, and A. C.
Ferrari
, ACS Nano
4
, 803
(2010
).15.
F.
Torrisi
, T.
Hasan
, W.
Wu
, S.
Jung
, F.
Bonaccorso
, P. J.
Paul
, D. P.
Chu
, and A. C.
Ferrari
, ACS Nano
6
, 2992
(2012
).16.
F.
Wang
, A. G.
Rozhin
, V.
Scardaci
, Z.
Sun
, F.
Hennrich
, I. H.
White
, W. I.
Milne
, and A. C.
Ferrari
, Nat. Nanotechnol.
3
, 738
(2008
).17.
I. H.
Baek
, H. W.
Lee
, S.
Bae
, B. H.
Hong
, Y. H.
Ahn
, D. I.
Yeom
, and F.
Rotermund
, Appl. Phys. Express
5
, 032701
(2012
).18.
W. D.
Tan
, C. Y.
Su
, R. J.
Knize
, G. Q.
Xie
, L. J.
Li
, and D. Y.
Tang
, Appl. Phys. Lett.
96
, 031106
(2010
).19.
W. B.
Cho
, J. H.
Yim
, S. Y.
Choi
, S.
Lee
, U.
Griebner
, V.
Petrov
, and F.
Rotermund
, Opt. Lett.
33
, 2449
(2008
).20.
Z.
Sun
, D.
Popa
, T.
Hasan
, F.
Torrisi
, F.
Wang
, E.
Kelleher
, V.
Nicolosi
, and A.
Ferrari
, Nano Res.
3
, 653
(2010
).21.
Q.
Bao
, H.
Zhang
, Y.
Wang
, Z.
Ni
, Y.
Yan
, Z. X.
Shen
, K. P.
Loh
, and D. Y.
Tang
, Adv. Funct. Mater.
19
, 3077
(2009
).22.
T.
Hasan
, F.
Torrisi
, Z.
Sun
, D.
Popa
, V.
Nicolosi
, and A. C.
Ferrari
, Phys. Status Solidi B
247
, 2953
(2010
).23.
D.
Popa
, Z.
Sun
, F.
Torrisi
, T.
Hasan
, F.
Wang
, and A. C.
Ferrari
, Appl. Phys. Lett.
97
, 203106
(2010
).24.
Y.
Hernandez
, V.
Nicolosi
, M.
Lotya
, F. M.
Blighe
, Z. Y.
Sun
, S.
De
, I. T.
McGovern
, B.
Holland
, M.
Byrne
, Y. K.
Gunko
, J. J.
Boland
, P.
Niraj
, G.
Duesberg
, S.
Krishnamurthy
, R.
Goodhue
, J.
Hutchison
, V.
Scardaci
, A. C.
Ferrari
, and J. N.
Coleman
, Nat. Nanotechnol.
3
, 563
(2008
).25.
M.
Zhang
, E. J. R.
Kelleher
, F.
Torrisi
, Z.
Sun
, T.
Hasan
, D.
Popa
, F.
Wang
, A. C.
Ferrari
, S. V.
Popov
, and J. R.
Taylor
, Opt. Express
20
, 25077
(2012
).26.
L. E.
Nelson
, D. J.
Jones
, K.
Tamura
, H. A.
Haus
, and E. P.
Ippen
, Appl. Phys. B
65
, 277
(1997
).27.
J.
Liu
, Y. G.
Wang
, Z. S.
Qu
, L. H.
Zheng
, L. B.
Su
, and J.
Xu
, Laser Phys. Lett.
9
, 15
(2012
).28.
J.
Ma
, G. Q.
Xie
, P.
Lv
, W. L.
Gao
, P.
Yuan
, L. J.
Qian
, H. H.
Yu
, H. J.
Zhang
, J. Y.
Wang
, and D. Y.
Tang
, Opt. Lett.
37
, 2085
(2012
).29.
S.
Stankovich
, D. A.
Dikin
, G. H. B.
Dommett
, K. M.
Kohlhaas
, E. J.
Zimney
, E. A.
Stach
, R. D.
Piner
, S. T.
Nguyen
, and R. S.
Ruoff
, Nature
442
, 282
(2006
).30.
C.
Mattevi
, G.
Eda
, S.
Agnoli
, S.
Miller
, K. A.
Mkhoyan
, O.
Celik
, D.
Mostrogiovanni
, G.
Granozzi
, E.
Garfunkel
, and M.
Chhowalla
, Adv. Funct. Mater.
19
, 2577
(2009
).31.
S.
Bae
, H.
Kim
, Y.
Lee
, X.
Xu
, J. S.
Park
, Y.
Zheng
, J.
Balakrishnan
, T.
Lei
, H. R.
Kim
, Y. I.
Song
, Y. J.
Kim
, K. S.
Kim
, B.
Ozyilmaz
, J. H.
Ahn
, B. H.
Hong
, and S.
Iijima
, Nat. Nanotechnol.
5
, 574
(2010
).32.
F.
Bonaccorso
, A.
Lombardo
, T.
Hasan
, Z.
Sun
, L.
Colombo
, and A. C.
Ferrari
, Materials Today
15
, 14
(2012
).33.
A. C.
Ferrari
, J. C.
Meyer
, V.
Scardaci
, C.
Casiraghi
, M.
Lazzeri
, F.
Mauri
, S.
Piscanec
, D.
Jiang
, K. S.
Novoselov
, S.
Roth
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
97
, 187401
(2006
).34.
L. G.
Cancado
, A.
Jorio
, E. H. M.
Ferreira
, F.
Stavale
, C. A.
Achete
, R. B.
Capaz
, M. V. O.
Moutinho
, A.
Lombardo
, T. S.
Kulmala
, and A. C.
Ferrari
, Nano Lett.
11
, 3190
(2011
).35.
A.
Mooradian
, Phys. Rev. Lett.
22
, 185
(1969
).36.
A. C.
Ferrari
and J.
Robertson
, Phys. Rev. B
61
, 14095
(2000
).37.
A.
Pirkle
, J.
Chan
, A.
Venugopal
, D.
Hinojos
, C. W.
Magnuson
, S.
McDonnell
, L.
Colombo
, E. M.
Vogel
, R. S.
Ruoff
, and R. M.
Wallace
, Appl. Phys. Lett.
99
, 122108
(2011
).38.
A.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).39.
A.
Das
, S.
Pisana
, B.
Chakraborty
, S.
Piscanec
, S. K.
Saha
, U. V.
Waghmare
, K. S.
Novoselov
, H. R.
Krishnamurthy
, A. K.
Geim
, A. C.
Ferrari
, and A. K.
Sood
, Nat. Nanotechnol.
3
, 210
(2008
).40.
C.
Casiraghi
, S.
Pisana
, K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, and A. C.
Ferrari
, Appl. Phys. Lett.
91
, 233108
(2007
).41.
S.
Pisana
, M.
Lazzeri
, C.
Casiraghi
, K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, A. C.
Ferrari
, and F.
Mauri
, Nature Mater.
6
, 198
(2007
).42.
Y. Y.
Wang
, Z. H.
Ni
, T.
Yu
, Z. X.
Shen
, Y. H.
Wu
, W.
Chen
, and A. T.
Shen Wee
, J. Phys. Chem. C
112
, 10637
(2008
).43.
L.
Kong
, J. Phys. Chem. C
114
, 21618
(2010
).44.
V. G.
Kravets
, A. N.
Grigorenko
, R. R.
Nair
, P.
Blake
, S.
Anissimova
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. B
81
, 155413
(2010
).45.
46.
R. R.
Nair
, P.
Blake
, K. S.
Novoselov
, T. J.
Booth
, T.
Stauber
, N. M. R.
Peres
, and A. K.
Geim
, Science
320
, 1308
(2008
).47.
K. F.
Mak
, M. Y.
Sfeir
, Y.
Wu
, C. H.
Lui
, J. A.
Misewich
, and T. F.
Heinz
, Phys. Rev. Lett.
101
, 196405
(2008
).48.
P.
Koopmann
, R.
Peters
, K.
Petermann
, and G.
Huber
, Appl. Phys. B
102
, 19
(2011
).49.
O. L.
Antipov
, S. Y.
Golovkin
, O. N.
Gorshkov
, N. G.
Zakharov
, M. V.
Kruglova
, M. O.
Marychev
, A. A.
Novikov
, N. V.
Sakharov
, and E. V.
Chuprunov
, Quantum Electron.
41
, 863
(2011
).50.
A. A.
Lagatsky
, O. L.
Antipov
, and W.
Sibbett
, Opt. Express
20
, 19349
(2012
).51.
52.
A.
Schmidt
, P.
Koopmann
, G.
Huber
, P.
Fuhrberg
, S. Y.
Choi
, F.
Rotermund
, V.
Petrov
, and U.
Griebner
, Opt. Express
20
, 5313
(2012
).53.
K.
Kieu
and F. W.
Wise
, IEEE Photon Technol. Lett.
21
, 128
(2009
).54.
S.
Kivisto
, T.
Hakulinen
, A.
Kaskela
, B.
Aitchison
, D. P.
Brown
, A. G.
Nasibulin
, E. I.
Kauppinen
, and O. G.
Okhotnikov
, Opt. Express
17
, 2358
(2009
).55.
M. A.
Solodyankin
, E. D.
Obraztsova
, A. S.
Lobach
, A. I.
Chernov
, V. I.
Konov
, and E. M.
Dianov
, Opt. Lett.
33
, 1336
(2008
).56.
M. L.
Dennis
and I. N.
Duling
, IEEE J. Quantum Electron
30
, 1469
(1994
).57.
C.
Honninger
, R.
Paschotta
, F.
Morier-Genoud
, M.
Moser
, and U.
Keller
, J. Opt. Soc. Am. B
16
, 46
(1999
).© 2013 American Institute of Physics.
2013
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
