[发明专利]基于二维磷化锗的可饱和吸收体及其制备方法和光纤激光器

说明书

本发明公开了一种基于二维磷化锗的可饱和吸收体及其制备方法、光纤激光器，其中，制备方法，包括以下步骤：研磨磷化锗，并加入N‑甲基吡咯烷酮NMP溶剂；将磷化锗与NMP溶剂的混合浆液进行超声处理，得到磷化锗纳米片/NMP溶液；将磷化锗纳米片/NMP溶液进行离心处理，得到磷化锗纳米片，通过基于二维磷化锗的可饱和吸收体的制备方法能够使磷化锗的层数大大减少，可得到的磷化锗纳米片，磷化锗纳米片的二维尺寸足够小，具有强饱和吸收特性，相对于其它二维材料，磷化锗具有较低的饱和强度，磷化锗纳米片可以作为优秀的饱和吸收体，用于激光器中超短脉冲的产生。

技术领域

本发明涉及激光器相关技术领域，尤其是涉及一种基于二维磷化锗的可饱和吸收体及其激光器。

背景技术

在超快激光领域，基于饱和吸收体的被动锁模方式，克服了克尔透镜锁模对谐振腔设计在稳区边缘的严格要求，同时可以方便的自启动，成为皮秒和飞秒种子源产生的理想方式之一。相关技术中，半导体可饱和吸收镜(SESAM)为唯一商用化的可饱和吸收体材料。但是SESAM制备需要复杂昂贵的分子束外延生长设备，并且在中红外波段使用SESAM可饱和吸收体一直没能获得高质量的超快激光产生。因此，探寻可以实现批量生产的可饱和吸收体材料一直是从事非线性光学和材料科学领域科研人员的不断追求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于二维磷化锗的可饱和吸收体的制备方法，能够制备出高质量的磷化锗纳米片，制备方法容易实现。

本发明还提供包括采用上述制备方法得到的饱和吸收体及其激光器。

根据本发明的第一方面实施例的基于二维磷化锗的可饱和吸收体的制备方法，包括以下步骤：

研磨磷化锗，并加入N-甲基吡咯烷酮NMP溶剂；

将所述磷化锗与所述NMP溶剂的混合浆液进行超声处理，得到磷化锗纳米片/NMP溶液；

将所述磷化锗纳米片/NMP溶液进行离心处理，得到磷化锗纳米片。

根据本发明实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：通过对磷化锗研磨并加入N-甲基吡咯烷酮NMP溶剂，然后将磷化锗与NMP溶剂的混合浆液进行超声处理，并将得到的磷化锗纳米片/NMP溶液进行离心处理，最后得到磷化锗纳米片，磷化锗纳米片具有足够小的二维尺寸，适用于超快激光器的可饱和吸收体，制备方法容易实现，有利于增加磷化锗纳米片的产出率，可以实现批量生产可饱和吸收体材料。

根据本发明的一些实施例，将所述磷化锗与所述NMP溶剂的混合浆液进行超声处理，包括：

在氩气环境下，将所述磷化锗与所述NMP溶剂的混合浆液转移至第一超声设备，并在第一功率下经过第一时长的超声处理。

根据本发明的一些实施例，将所述磷化锗与所述NMP溶剂的混合浆液进行超声处理，还包括：

将经过超声处理的所述混合浆液转移到装有NMP溶剂的玻璃瓶，并将所述玻璃瓶放置在第二超声设备中，且在温度为10℃–12℃环境下以第二功率经过第二时长的超声处理，所述第二功率大于所述第一功率，所述第二时长大于所述第一时长。

根据本发明的一些实施例，研磨磷化锗，并加入N-甲基吡咯烷酮NMP溶剂，包括：

将磷化锗在玛瑙研钵中研磨3–5分钟，并加入第一份量的所述NMP溶剂，且重复多次研磨以得到磷化锗晶体。

根据本发明的一些实施例，将经过超声处理的所述混合浆液转移到装有NMP溶剂的玻璃瓶，包括：

将经过超声处理的所述混合浆液转移到装有第二份量NMP溶剂的所述玻璃瓶中，所述第二份量大于所述第一份量。

根据本发明的一些实施例，将所述磷化锗纳米片/NMP溶液进行离心处理，包括：