[实用新型]一种基于硒化铋可饱和吸收体的X型被动锁模脉冲激光器

说明书

本实用新型涉及一种基于硒化铋可饱和吸收体的X型被动锁模脉冲激光器，包括半导体激光器、耦合透镜组、第一平凹镜、Yb:KYW晶体、第二平凹镜、平面反射镜、硒化铋可饱和吸收体和输出镜；所述半导体激光器产生的连续光中心波长为980 nm，连续光依次透过耦合透镜组和第一平凹镜入射到Yb:KYW晶体，连续光透过Yb:KYW晶体后入射到第二平凹镜，经第二平凹镜反射到达平面反射镜，然后被平面反射镜反射并原路返回至第一平凹镜，经第一平凹镜反射至硒化铋可饱和吸收体，连续光透过过硒化铋可饱和吸收体后经输出镜输出1030 nm波段的激光，由于可饱和吸收体硒化铋的可饱和吸收特性，该激光器可以获得持续稳定的脉冲激光输出，实现纳秒级的脉冲输出。

技术领域

本实用新型涉及一种基于硒化铋可饱和吸收体的X型被动锁模脉冲激光器，属于脉冲激光技术领域及非线性光学领域。

背景技术

自从石墨烯材料出现并由此提出了二维材料这一概念后，众多二维材料逐渐吸引了大批学者的注意力，其中包括了一些拓扑绝缘体及过渡族金属二硫属化物等。这些材料均可以在激光器中作为可饱和吸收体，硒化铋（Bi₂Se₃）就是其中一种。硒化铋是一种斜六方体晶结构，它的密度6.82 g/cm³，熔点为710 ℃，不溶于碱，易为浓酸、王水所分解，是一种半导体材料和温差电材料硒化铋，可以由硒和铋直接反应或氧化铋和硒化氢作用制取。而作为一种拓扑绝缘体材料，硒化铋的体态为绝缘体，其表面为金属态，由于拓扑绝缘体表面无带隙及体内窄带隙的性质，使其在紫外到红外光电探测器件方面有很大的应用前景。目前基于硒化铋的光电器件近年来也得到了一定的发展，如在圆偏振光的照射下，与其螺旋性相关的光电流已在硒化铋纳米结构中被观察到，还有如经过掺杂调控硒化铋带隙的光电器件研究也有一定的发展，但是当掺杂浓度较高时，就会失去拓扑绝缘体的性质。同时由于拓扑绝缘体硒化铋表面的狄拉克金属态性质，因而可用于与其他半导体如硅半导体形成肖特基结来提高其光电性能。形成的肖特基结中，由于存在内建电场，硒化铋纳米线中产生的光生载流子的分离将会被增强，从而提高器件性能。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供一种可获得高峰值功率、窄脉冲宽度的脉冲激光输出的激光器。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种基于硒化铋可饱和吸收体的X型被动锁模脉冲激光器，包括半导体激光器、耦合透镜组、第一平凹镜、Yb:KYW晶体、第二平凹镜、平面反射镜、硒化铋可饱和吸收体和输出镜；所述半导体激光器产生的连续光中心波长为980 nm，连续光依次透过耦合透镜组和第一平凹镜入射到Yb:KYW晶体，连续光透过Yb:KYW晶体后入射到第二平凹镜，经第二平凹镜反射到达平面反射镜，然后被平面反射镜反射并原路返回至第一平凹镜，经第一平凹镜反射至硒化铋可饱和吸收体，连续光透过过硒化铋可饱和吸收体后经输出镜输出1030 nm波段的激光。

对上述技术方案的进一步设计为：所述第一平凹镜镀有980 nm增透膜和1030nm高反膜。

所述Yb:KYW晶体朝向半导体激光器的一面镀有980 nm增透膜和1030 nm高反膜，背向半导体激光器的一面镀有1030 nm的增透膜。

所述第二平凹镜镀有1030 nm高反膜。

所述平面反射镜镀有1030nm高反膜。

所述输出镜镀有1030 nm高反膜

所述输出镜透过率是5%。

本实用新型的技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型采用硒化铋作为可饱和吸收体作为调Q器件，硒化铋的合成制作方法简单方便，可以实现节省成本的目的。硒化铋有着优异的近红外光学性能，在生物医学光子学领域都有着巨大的潜力。在980 nm波长的光照下硒化铋内在的异质结结构会产生光伏效应，使硒化铋的光响应变强。