研究目的
研究石墨烯作为高功率非线性光学应用中可饱和吸收体的局限性，特别是石墨烯纳米涂层光学锥体对高光功率的响应及其退化机理。
研究成果
石墨烯纳米涂层光学锥体在入射平均功率超过约150毫瓦时会出现非线性特性退化，这是由于石墨烯薄片中的热致结构变化未能有效消散所致。若无适当冷却措施，这将限制其在高功率应用中的使用。未来工作应聚焦于改进热管理并进一步表征退化机制。
研究不足
该研究的局限性在于缺乏拉曼光谱分析石墨烯结构变化的能力、热像仪温度测量分辨率较低，以及未对元件采用主动冷却方法。研究结果仅适用于特定实验条件，在未经进一步验证前可能无法推广至所有石墨烯基器件。
1：实验设计与方法选择：
采用自制脉冲激光源的功率依赖装置测量石墨烯纳米包覆光学锥（GNOTs）的非线性光学特性。提出通用拟合方程描述各样品的透射曲线以进行对比。
2：样品选择与数据来源：
GNOTs制备为5毫米长、20微米直径的腰部，通过光镊效应沉积悬浮态石墨烯纳米片（1 mg·ml?1，Sigma-Aldrich 799092-50ML）。
3：实验设备与材料清单：
设备包括自制脉冲激光器（中心波长1562 nm，重复频率12 MHz，脉宽5 ps）、可调衰减器、耦合器、积分球（Thorlabs S145C和S146C）及热像仪（Chauvin Arnoux C.A 1882 DiaCAm）。材料包含石墨烯悬浮液与光学锥。
4：实验流程与操作步骤：
装置将光功率分束至参考光纤和GNOT，通过积分球测量透射功率并拟合传输方程数据。在不同入射功率下进行时序稳定性测试，热像仪同步监测温度。
5：数据分析方法：
采用定制传输-功率方程拟合数据，并对稳定性与温度变化进行统计分析。
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integrating sphere
S145C
Thorlabs
Measuring transmitted optical power from the reference fiber in the experimental setup.
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integrating sphere
S146C
Thorlabs
Measuring transmitted optical power from the graphene nanocoated optical taper in the experimental setup.
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graphene suspension
799092-50ML
Sigma-Aldrich
Used as the saturable absorber material deposited on optical tapers.
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thermal camera
C.A 1882 DiaCAm
Chauvin Arnoux
Measuring the temperature of the graphene nanocoated optical taper at different incident powers.
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