[发明专利]一种二维材料集成结构锁模光纤激光器及其构建方法

权利要求书

1.一种二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：包括依次设置的波分复用器（1）、掺稀土离子增益光纤（2）、第一偏振控制器（3）、锁模器件（4）、第二偏振控制器（5）、偏振无关光隔离器（6）、耦合器（7），并构成环形激光器谐振腔；还包括泵浦光源（8），所述泵浦光源（8）与波分复用器（1）的泵浦端相连；所述锁模器件（4）为微光纤-二维材料等离激元混合结构激光锁模器件，所述激光器同时具有偏振器、宽带滤波器、高非线性克尔元件、非线性饱和吸收元件的特性，具有输出传统孤子锁模、谐波锁模、耗散四波混频锁模三种不同的锁模运转模式的功能，所述微光纤-二维材料等离激元混合结构激光锁模器件包括基底、下封装层（44）、二维材料薄膜（43）、微光纤和上封装层（42），所述微光纤形成微光纤环形结谐振器（41）并设置于二维材料薄膜（43）的上表面，所述二维材料薄膜（43）下表面置于下封装层（44）的上表面，下封装层（44）下表面置于玻璃基底表面，所述上封装层（42）对下封装层（44）、二维材料薄膜（43）、微光纤进行封装。

2.根据权利要求1所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：所述二维材料薄膜的层数为单层或多层。

3.根据权利要求1所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：所述二维材料薄膜为石墨烯或过渡金属硫化物。

4.根据权利要求1所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：上封装层（42）和下封装层（44）的厚度为100~1000微米。

5.根据权利要求1所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：所述上封装层（42）、下封装层（44）采用折射率低于石英光纤的聚合物。

6.根据权利要求1所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：所述二维材料集成结构锁模光纤激光器的构建方法包括以下步骤：

（1）拉制微光纤；

（2）制作微光纤环形结谐振器（41）；

（3）在基底表面覆盖上聚合物膜作为下封装层（44）；

（4）将二维材料薄膜（43）转移到下封装层的上表面；

（5）将微光纤环形结光学谐振器（41）放置到二维材料薄膜（43）上表面；

（6）封装：对步骤（5）制备得到的结构加覆上封装层（42），进行封装固化，得到微光纤-二维材料等离激元混合结构激光锁模器件；

（7）构建锁模光纤激光器：按照波分复用器（1）、掺稀土离子增益光纤（2）、第一偏振控制器（3）、微光纤-二维材料等离激元混合结构激光锁模器件、第二偏振控制器（5）、偏振无关光隔离器（6）、耦合器（7）的顺序依次通过光纤熔接方式熔接成一个环形激光谐振腔，构建成基于微光纤-二维材料等离激元混合结构器件的多功能锁模脉冲激光器。

7.根据权利要求6所述的二维材料集成结构锁模光纤激光器，其特征在于：所述微光纤采用普通单模光纤制成。