[发明专利]一种基于硒化铟可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器

说明书

本发明公开一种基于硒化铟可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，包括泵浦光源和环形激光谐振，其中环形激光谐振腔由波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器一、偏振无关隔离器、单模光纤、硒化铟可饱和吸收体、偏振控制器二和输出耦合器依次连接组成；本发明采用液相剥离和旋转涂层法制备了硒化铟可饱和吸收体，该制备方法是将硒化铟纳米晶体分散液与聚乙烯醇溶液混合，形成硒化铟/聚乙烯醇复合薄膜，将硒化铟/聚乙烯醇混合薄膜裁剪成1×1mm²的小片并转移到光纤跳线端面，与另一光纤跳线用光纤法兰适配器连接起来，从而制得所述可饱和吸收体。本发明所述光纤激光器当泵浦功率为412mW时，调Q操作的最大脉冲能量高达112.97nJ。本发明所述硒化铟可饱和吸收体具有良好的非线性吸收特性。

技术领域

本发明属于光纤激光器技术领域，具体涉及一种基于硒化铟可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。

背景技术

脉冲光纤激光器因其在医学、微加工、计量、光纤传感和通信等领域的广泛应用潜力而受到了广泛的关注。与主动调Q锁模光纤激光器相比，被动调Q锁模光纤激光器具有成本低、结构紧凑、设计简单、设计灵活等优点。在过去的十年中，各种可饱和吸收体(SAs)，如半导体可饱和吸收镜(SESAMs)、石墨烯、拓扑绝缘体(TIs)、过渡金属二卤化合物(TMDs)、黑磷(BPs)等，已被用于脉冲光纤激光器的演示。

半导体可饱和吸收镜具有可调谐的调制深度和中心吸收波长，然而，由于成本高、制造工艺复杂和吸收带宽窄的缺点，限制了其实现宽带可调谐脉冲操作的应用潜力。石墨烯具有优异的饱和吸收特性，包括回收时间超快、吸收范围广、损伤阈值高。但石墨烯也存在零带隙和弱吸收共效率等缺点，这严重限制了其在需要强光物质相互作用的光学相关领域的潜在应用。此外，包括拓扑绝缘体、过渡金属二卤化合物和黑磷在内的类石墨烯二维材料也已被广泛报道，用于演示脉冲光纤激光器在1μm、1.5μm和2μm区域内工作。这些层状结构的二维材料具有合适的带隙值、超快的恢复时间、吸收范围宽、损伤阈值高等等。二维材料显著地促进了脉冲光纤激光器的快速发展。同时，获得新型可饱和吸收材料仍是当务之急。

发明内容

针对现有技术的需求，本发明提供一种基于硒化铟可饱和吸收体的调Q掺铒光纤激光器。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

1.一种基于硒化铟可饱和吸收体的制备方法具体包括以下步骤：

S1：将0.1g所得的硒化铟纳米晶体与40ml酒精中混合，将混合物置于超声波清洗机中超声处理3小时，并离心20分钟，得到硒化铟分散溶液。

S2：将S1所得的均匀的硒化铟分散液与浓度为4wt.％的聚乙烯醇溶液以3：4体积比混合，超声处理3小时后将分散液均匀旋涂在蓝宝石衬底上干燥后，即可制得硒化铟/聚乙烯醇复合薄膜。

S3：将S2所得硒化铟/聚乙烯醇复合薄膜裁剪成1×1mm²的小片并将其转移到光纤跳线端面，与另一光纤跳线用光纤法兰适配器连接起来，形成基于硒化铟的可饱和吸收体。

3.一种基于硒化铟可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器：由泵浦光源(1)和环形激光谐振腔(10)组成，其中环形激光谐振腔包括，波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振控制器一(4)、偏振无关隔离器(5)、单模光纤(6)、硒化铟可饱和吸收体(7)、偏振控制器二(8)和输出耦合器(9)依次连接构成，总腔长118.1m。