一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，包括依次连接的半导体激光器、耦合透镜组、Tm:YLF晶体，第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、二硫化硒可饱和吸收体、输出镜；第一平凹镜的凹面与第二平凹镜的凹面相对，反射镜的反射面朝向第二平凹镜的凹面和二硫化硒可饱和吸收体的输入端，二硫化硒可饱和吸收体的输出端朝向输出镜，二硫化硒可饱和吸收体与输出镜平行设置。本实用新型专利技术提供的基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，具有W型腔，拉长腔长，使腔内模式增多，更容易实现锁模，并保证稳定的锁模运转，使激光谐振腔处于稳区；采用二硫化硒可饱和吸收体作为锁模器件，可获得高能量脉冲激光，实现纳秒级甚至飞秒级的脉冲激光输出。

A W cavity mode locked pulsed laser based on two selenium sulfide

The utility model discloses a W-cavity mode-locked pulse laser based on selenium disulfide, which comprises a semiconductor laser, a coupling lens group, a Tm:YLF crystal, a first concave mirror, a second concave mirror, a mirror, a selenium disulfide saturable absorber, an output mirror, a concave surface of the first concave mirror and a concave surface of the second concave mirror. The reflector faces the concave surface of the second concave mirror and the input end of the selenium disulfide saturable absorber, the output end of the selenium disulfide saturable absorber faces the output mirror, and the selenium disulfide saturable absorber is arranged in parallel with the output mirror. The W-cavity mode-locked pulse laser based on selenium disulfide provided by the utility model has a W-cavity with a long elongated cavity, increases the mode in the cavity, makes it easier to realize mode-locking, ensures stable mode-locking operation, and keeps the laser resonator in a stable region. Using selenium disulfide saturable absorber as a mode-locked device, high-energy pulse can be obtained. Laser pulses are used to achieve the output of nanosecond or even femtosecond laser pulses.

【技术实现步骤摘要】
一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器
本技术涉及一种激光器，特别涉及一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器。
技术介绍
自从少层甚至单层石墨烯被制备出以后，新型的半导体二维材料就成了重点研究对象。石墨烯结构非常稳定，有很高的导热系数，由于它的高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在新工业领域、航天军工领域的应用也很突出。但是，由于石墨烯的带隙宽度非常小几乎为零，所以不能用来制作半导体器件，很大程度上限制了石墨烯在光电领域的发展。因此寻求其他性能更加卓越的材料成为当下的研究趋势。具有可调带隙的二维结构的化合物如MoS2、SeS2等新兴材料可重点研究，SeS2的带隙比水的带隙小3.5倍，为2.6eV，所以该能带结构使SeS2优于石墨烯，在晶体管、半导体及传感器等方面有很大的应用前景。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器。技术方案：为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，包括依次连接的半导体激光器、耦合透镜组、Tm:YLF晶体，第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、二硫化硒可饱和吸收体、输出镜；第一平凹镜的凹面与第二平凹镜的凹面相对，反射镜的反射面朝向第二平凹镜的凹面和二硫化硒可饱和吸收体的输入端，二硫化硒可饱和吸收体的输出端朝向输出镜，二硫化硒可饱和吸收体与输出镜平行设置。进一步地，所述半导体激光器发射的连续光中心波长为793nm。进一步地，所述Tm:YLF晶体朝向耦合透镜组的一侧S1面镀有793nm增透膜和1885nm高反膜，朝向第一平凹镜的一侧S2面镀有1885nm增透膜。进一步地，所述第一平凹镜朝向第二平凹镜的凹面镀有1885nm高反膜。进一步地，所述第二平凹镜朝向反射镜的凹面镀有1885nm高反膜。进一步地，所述反射镜朝向二硫化硒可饱和吸收体的一面镀有1885nm高反膜。进一步地，所述输出镜朝向二硫化硒可饱和吸收体的一面镀有1885nm增透膜。有益效果：本技术提供的基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，其中Tm:YLF晶体，第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、二硫化硒可饱和吸收体、输出镜组合形成W型腔，拉长腔长，使腔内模式增多，更容易实现锁模，并保证稳定的锁模运转，使激光谐振腔处于稳区。本技术提供的脉冲激光器中的二硫化硒具有三斜晶结构，直接带隙为2.6eV，该能带结构明显优于石墨烯，通过二硫化硒锁模可获得高能量脉冲激光，实现纳秒级甚至飞秒级的脉冲激光输出。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1所示，一种基于二硫化硒的W形腔锁模脉冲激光器，包括依次连接的半导体激光器1、耦合透镜组2、Tm:YLF晶体3，第一平凹镜4、第二平凹镜5、反射镜6、二硫化硒可饱和吸收体7、输出镜8，第一平凹镜4的凹面与第二平凹镜5的凹面相对，反射镜6的反射面朝向第二平凹镜5的凹面和二硫化硒可饱和吸收体7的输入端，二硫化硒可饱和吸收体7的输出端朝向输出镜8，二硫化硒可饱和吸收体7与输出镜8平行设置。所述半导体激光器1发射的连续光中心波长为793nm。所述Tm:YLF晶体3朝向耦合透镜组2的一侧S1面镀有793nm增透膜和1885nm高反膜，镀高反膜可使激光在W型腔内进行振荡，镀增透膜为减少损耗；Tm:YLF晶体3朝向第一平凹镜4的一侧S2面镀有1885nm增透膜。所述第一平凹镜4朝向第二平凹镜5的凹面镀有1885nm高反膜；所述第二平凹镜5朝向反射镜6的凹面镀有1885nm高反膜。所述反射镜6朝向二硫化硒可饱和吸收体7的一面镀有1885nm高反膜。所述输出镜8朝向二硫化硒可饱和吸收体7的一面镀有1885nm增透膜。本技术提供的激光器工作过程如下：半导体激光器1产生793nm连续光射向耦合透镜组2，再经过Tm:YLF晶体3输出1855nm连续光，经过第一平凹镜4的第一次反射射向第二平凹镜5，第二平凹镜5再次反射射向反射镜6，经反射镜6第三次反射后射向二硫化硒可饱和吸收体7，进入二硫化硒可饱和吸收体7后经过输出镜8，由输出镜8输出波长为1885nm的锁模脉冲激光。本技术提供的激光器采用二硫化硒可饱和吸收体作为锁模器件，可通过改变基底表面二硫化硒材料的层数，得到不同的能量带隙，进而实现二硫化硒可饱和吸收材料在不同激光波段的运转。锁模器件安装在宽谱激光腔中进行模式锁定，通过可饱和吸收体的损耗机制，连续激光器中杂乱的多脉冲可以被调制成有规律的超短脉冲串。可饱和吸收体在强光下被漂白，可以使大部分腔内能量通过可饱和吸收体通过输出镜输出；在弱光下，表现为吸收未饱和的特性，吸收掉所有入射光，有效地把这部分的弱光从激光腔中去除掉，体现出调Q锁模的抑制作用。而且由于吸收掉了脉冲前沿部分，脉冲宽度在反射过程中会逐渐变窄。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，其特征在于：包括依次连接的半导体激光器、耦合透镜组、Tm:YLF晶体，第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、二硫化硒可饱和吸收体、输出镜；第一平凹镜的凹面与第二平凹镜的凹面相对，反射镜的反射面朝向第二平凹镜的凹面和二硫化硒可饱和吸收体的输入端，二硫化硒可饱和吸收体的输出端朝向输出镜，二硫化硒可饱和吸收体与输出镜平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，其特征在于：包括依次连接的半导体激光器、耦合透镜组、Tm:YLF晶体，第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、二硫化硒可饱和吸收体、输出镜；第一平凹镜的凹面与第二平凹镜的凹面相对，反射镜的反射面朝向第二平凹镜的凹面和二硫化硒可饱和吸收体的输入端，二硫化硒可饱和吸收体的输出端朝向输出镜，二硫化硒可饱和吸收体与输出镜平行设置。2.根据权利要求1所述的基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，其特征在于：所述半导体激光器发射的连续光中心波长为793nm。3.根据权利要求1所述的基于二硫化硒的W型腔锁模脉冲激光器，其特征在于：所述Tm:YLF晶体朝向耦合透镜组的一侧S1面镀有793...

【专利技术属性】
技术研发人员：常建华，戴瑞，杨镇博，杨闵皓，丁蓉，石少航，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32