半导体可饱和吸收镜(SESAM)是锁模产生超短脉冲特别是皮秒脉冲的核心器件。这种器件一直是靠国外供应。随着国内微细加工工业的发展，对超短脉冲特别是皮秒脉冲激光器的需求日益增加，对SESAM的需求也同步增加。

国外的器件虽然可以满足一定要求，有两个问题仍然没有解决：

1 一是损伤阈值较低，容易被“打坏”，需要经常变换位置；

2 二是质量不稳定，同样的型号，买来不一定能稳定工作。

北京大学张志刚教授从1996年起从事SESAM的研究。最近几年与中科院半导体研究所马骁宇研究员合作，研制出用于光纤激光器锁模及微片激光器调Q的高调制深度SESAM（调制深度12%），和用于固体激光器锁模的低调制深度SESAM（调制深度1%）。通过材料选择和应变补偿，使SESAM破坏阈值达8mJ/cm2以上。

以上SESAM已提供给公司、研究所和高等院校试验。

结果证明，这些SESAM完全可以满足光纤激光器锁模、微片激光器调Q和固体激光器锁模的要求，在光纤激光器中输出的最短脉冲达5 ps，在微片调Q激光器输出的脉冲最短35 ps。并在破坏阈值和锁模稳定性方面好于国外产品。

国产高破坏阈值SESAM研制成功，解决了超短脉冲激光器的核心器件不能国产的问题，满足了科研和工业生产需求，将产生很大的社会效益和经济效益。

图1 光纤激光器锁模用SESAM集成模块

（华快光子公司提供）

图2 固体激光器锁模用SESAM模块

（大恒光电公司提供）

外国某公司出售的SESAM器件产生的固体激光器锁模效果

北京大学/半导体所研制的 SESAM器件产生的固体激光器锁模效果

上述两个视频为同一种激光器采用不同的SESAM后，出现的两种锁模效果。第一个视频中采用国外某公司的SESAM锁模时，随着泵浦功率的增加出现了不稳定，第二个视频中采用北京大学/半导体所研制的SESAM器件锁模时，随着泵浦功率的增加，表现一直良好。由此可见，该国产器件性能优于国外同类产品。