中文摘要：

获得高稳定性飞秒脉冲激光的关键方法之一就是设计并将能隙可调，高载流子迁移率和低饱和强度的纳米石墨烯作为可饱和吸收体引入激光器用于被动锁模。利用多种制备和分离方法并与有机共轭物选择性功能化，获得片层数和非线性等光学结构可调控的石墨烯，优化成膜工艺，制备高导电石墨烯及功能化复合体透明薄膜，以此作为被动锁模激光器的可饱和吸收体，产生高强度和重复频率，窄脉宽和高稳定性的新型紧凑超短脉冲激光。运用现代分析手段和激光测试技术重点研究石墨烯的片层数，能隙和载流子迁移率，薄膜的微观形貌，透过率和导电率，激光器的制作工艺对于石墨烯可饱和吸收体的光学损耗与锁模性能的影响；确立石墨烯的结构与薄膜形貌，激光器的组成与超短脉冲激光的功率、强度、脉宽、噪音等性能参数的函数关系，提高石墨烯的可饱和吸收性能，降低各过程的能量损耗，为研究基于石墨烯的被动锁模激光器奠定重要的实验和理论基础。

结论摘要：

获得高稳定性飞秒脉冲激光的关键方法之一就是设计并将能隙可调，高载流子迁移率和低饱和强度的纳米石墨烯作为可饱和吸收体引入激光器用于被动锁模。利用多种制备和分离方法并与有机共轭物选择性功能化，获得片层数和非线性等光学结构可调控的石墨烯，优化成膜工艺，制备高导电石墨烯及功能化复合体透明薄膜，以此作为被动锁模激光器的可饱和吸收体，产生高强度和重复频率，窄脉宽和高稳定性的新型紧凑超短脉冲激光。运用现代分析手段和激光测试技术重点研究石墨烯的片层数，能隙和载流子迁移率，薄膜的微观形貌，透过率和导电率，激光器的制作工艺对于石墨烯可饱和吸收体的光学损耗与锁模性能的影响；确立石墨烯的结构与薄膜形貌，激光器的组成与超短脉冲激光的功率、强度、脉宽、噪音等性能参数的函数关系，提高石墨烯的可饱和吸收性能，降低各过程的能量损耗，为研究基于石墨烯的被动锁模激光器奠定重要的实验和理论基础。本项目共发表SCI收录论文18篇，申请专利8项，其中授权3项。获得2012年天津市自然科学二等奖（第二获奖人）。