半導體可飽和吸收鏡(SESAM)是鎖模產(chǎn)生超短脈沖特別是皮秒脈沖的核心器件。這種器件一直是靠國外供應(yīng)。隨著國內(nèi)微細加工工業(yè)的發(fā)展，對超短脈沖特別是皮秒脈沖激光器的需求日益增加，對SESAM的需求也同步增加。

國外的器件雖然可以滿足一定要求，有兩個問題仍然沒有解決：

1 一是損傷閾值較低，容易被“打壞”，需要經(jīng)常變換位置；

2 二是質(zhì)量不穩(wěn)定，同樣的型號，買來不一定能穩(wěn)定工作。

北京大學張志剛教授從1996年起從事SESAM的研究。最近幾年與中科院半導體研究所馬驍宇研究員合作，研制出用于光纖激光器鎖模及微片激光器調(diào)Q的高調(diào)制深度SESAM（調(diào)制深度12%），和用于固體激光器鎖模的低調(diào)制深度SESAM（調(diào)制深度1%）。通過材料選擇和應(yīng)變補償，使SESAM破壞閾值達8mJ/cm2以上。

以上SESAM已提供給公司、研究所和高等院校試驗。

結(jié)果證明，這些SESAM完全可以滿足光纖激光器鎖模、微片激光器調(diào)Q和固體激光器鎖模的要求，在光纖激光器中輸出的最短脈沖達5 ps，在微片調(diào)Q激光器輸出的脈沖最短35 ps。并在破壞閾值和鎖模穩(wěn)定性方面好于國外產(chǎn)品。

國產(chǎn)高破壞閾值SESAM研制成功，解決了超短脈沖激光器的核心器件不能國產(chǎn)的問題，滿足了科研和工業(yè)生產(chǎn)需求，將產(chǎn)生很大的社會效益和經(jīng)濟效益。

圖1 光纖激光器鎖模用SESAM集成模塊

（華快光子公司提供）

圖2 固體激光器鎖模用SESAM模塊

（大恒光電公司提供）

外國某公司出售的SESAM器件產(chǎn)生的固體激光器鎖模效果

北京大學/半導體所研制的 SESAM器件產(chǎn)生的固體激光器鎖模效果

上述兩個視頻為同一種激光器采用不同的SESAM后，出現(xiàn)的兩種鎖模效果。第一個視頻中采用國外某公司的SESAM鎖模時，隨著泵浦功率的增加出現(xiàn)了不穩(wěn)定，第二個視頻中采用北京大學/半導體所研制的SESAM器件鎖模時，隨著泵浦功率的增加，表現(xiàn)一直良好。由此可見，該國產(chǎn)器件性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。