[实用新型]可饱和吸收体和超快被动锁模激光器

说明书

本实用新型提供了一种可饱和吸收体，所述可饱和吸收体包括基底以及设置在所述基底表面的金属离子修饰的黑磷纳米片，所述金属离子与所述黑磷纳米片通过超分子相互作用，所述金属离子包括银离子、铜离子、锂离子、钠离子、镁离子和汞离子中的一种。本实用新型提供的可饱和吸收体中的金属离子修饰的黑磷纳米片的稳定性远远大于未经修饰的黑磷材料，得到的可饱和吸收体稳定性较高。本实用新型还提供了一种超快被动锁模激光器，所述超快被动锁模激光器稳定性较好，可以长时间稳定工作。

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，具体涉及一种可饱和吸收体和锁模脉冲激光器。

背景技术

激光作为20世纪最重要的科学实用新型之一，它的出现极大地推动了科学技术的发展。以掺杂稀土元素的光纤作为增益介质的被动锁模光纤激光器由于其在光通信、光数据存储、传感技术、医学等领域的广泛应用，近几年来发展十分迅速，具有极好的柔性与灵活性、可设计高可靠性、易于系统集成等优点，在未来高速光通信领域有着重要应用价值。

被动锁模光纤激光器中的关键器件就是可饱和吸收体，目前常用的可饱和吸收体有半导体可饱和吸收镜(SESAM)、石墨烯、碳纳米管、过度金属硫化物等材料。市场上应用最多的是SESAM，但是SESAM本身响应波长较短，封装要求过高、价格昂贵。其余的二维材料在其他方面也存在着很多不足，特别是光吸收率低、带隙不可调等。最近，一种新型的具有可饱和吸收特性的二维材料黑磷开始被广泛的研究。黑磷不仅弥补了以上材料的缺陷，还被誉为集所有二维材料优势于一体。但是，黑磷在水和空气中容易发生氧化反应，作为激光器的可饱和吸收体，稳定性不高的缺点将极大地限制黑磷在锁模光纤激光器的应用。

因此，有必要提供一种稳定性更好的可饱和吸收体。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种可饱和吸收体和锁模脉冲激光器，所述可饱和吸收体性能稳定，所述锁模脉冲激光器可以长时间稳定工作。

本实用新型第一方面提供了一种可饱和吸收体，所述可饱和吸收体包括基底以及设置在所述基底表面的金属离子修饰的黑磷纳米片，所述金属离子与所述黑磷纳米片通过超分子相互作用，所述金属离子包括银离子、铜离子、锂离子、钠离子、镁离子和汞离子中的一种。

其中，所述金属离子修饰的黑磷纳米片的厚度大于或等于3nm。

其中，所述金属离子修饰的黑磷纳米片的厚度为3-10nm。

其中，所述金属离子修饰的黑磷纳米片的长宽尺寸为微米级。

其中，所述金属离子修饰的黑磷纳米片的长宽尺寸为1-15μm。

其中，所述基底包括光纤端面、微纳光纤锥区或透明玻璃。

其中，当所述基底为微纳光纤锥区时，所述金属离子修饰的黑磷纳米片包覆在所述微纳光纤锥区的表面。

本实用新型第一方面提供的可饱和吸收体，所述可饱和吸收体包括金属离子修饰的黑磷纳米片。所述金属离子修饰的黑磷纳米片抗氧化性较强，其环境稳定性远比常规的黑磷材料高。同时还具备和常规的黑磷材料一样的可饱和吸收效应。将本实用新型的可饱和吸收体应用于光纤激光器中，表现出了强的非线性响应，实现了高能量、高稳定性以及高信噪比的锁模脉冲输出，并且提升了激光器的稳定性。

本实用新型第二方面提供了一种超快被动锁模激光器，包括如上述第一方面所述的可饱和吸收体。

其中，所述超快被动锁模激光器为全光纤激光器或全固态激光器。

所述全光纤激光器包括依次设置的泵浦源、波分复用器、增益光纤、所述可饱和吸收体、光耦合器、偏振控制器、单模光纤环和偏振无关隔离器；

所述全固态激光器包括依次设置的泵浦源、输入镜、聚焦透镜、增益介质、所述可饱和吸收体和输出镜。