A saturable absorption device based on outer semi-metallic thin film is proposed. The device structure consists of a saturable absorption layer composed of outer semi-metallic materials and an optical thin film functional layer required to carry the saturable absorption layer. The outer semi-metallic thin film saturable absorption device can be divided into two modes: reflection mode and transmission mode, in which the reflective structure is from top to bottom: optical substrate layer (1). The transmissive structures are as follows: optical substrate layer (1), outer semi-metal saturable absorbing film layer (2), buffer layer (3) and reflection layer (4). The transmissive structures are as follows: optical substrate layer (1), outer semi-metal saturable absorbing film layer (2), buffer layer (3).
【技术实现步骤摘要】
一种基于外尔半金属薄膜的可饱和吸收器件
本技术涉及激光技术,具体是一种基于外尔半金属薄膜的可饱和吸收器及脉冲激光器。
技术介绍
超短脉冲激光光源在生物成像、通信、医疗手术和分子光谱等领域都具有极高的应用价值。超短脉冲激光主要通过被动锁模方式实现。被动锁模具有无需外加调制设备、产生的脉冲宽度窄、脉冲激光输出稳定性强等优点。获得饱和吸收效应的器件或机制是实现被动锁模的关键条件。半导体可饱和吸收镜(SESAMs)具有显著的饱和吸收光学特性(光吸收随入射光功率的增大而减小),已被广泛的研究并应用于被动锁模激光器中。商用的SESAMs为半导体量子阱结构,其饱和吸收层的材料通常选用GaAs,InP等。受限于这些半导体材料的带隙等因素,SESAMs的工作带宽通常只能覆盖可见光到近红外波段(<2μm),很难在长波长(>2μm)或中红外波段工作。另一方面,SESAMs仅可通过离子轰击、低温生长这两种方法实现对材料载流子弛豫时间的精确调控。而这些工艺自身存在着各自的缺陷。寻找宽带工作器件特别是长波长工作的器件,以及新工艺实现对器件的多种非线性光学参数的调控,已成为超快激光技术研究领域的一个热点问题。尽管已有研究人员提出了利用碳纳米管、石墨烯、黑磷、二维过渡金属硫化物等具有宽带光学开关效应的低维纳米材料制作宽带的可饱和吸收器件。但就其制备工艺而言,这些材料的制备通常采用液相剥离或后转移的方法,会导致材料中存在着大量的缺陷态,降低了器件制造的一致性。另一方面,基于这些材料的饱和吸收体还没有一套高度可靠的非线性光学参数调控方案被提出。这都极大的限制了超短脉冲激光的产生和 ...
【技术保护点】
1.一种基于外尔半金属薄膜的可饱和吸收器件,其特征在于:器件结构由外尔半金属材料构成的可饱和吸收层和承载该可饱和吸收层所需的光学薄膜功能层组成;所述的外尔半金属薄膜可饱和吸收器件分为反射型和透射型两种模式,其中,反射型结构由上至下为:光学衬底层(1)、外尔半金属可饱和吸收薄膜层(2)、缓冲层 ( 3 ) 和反射层 ( 4 ) ;透射型结构由上至下为:光学衬底层 ( 1 )、外尔半金属可饱和吸收薄膜层 ( 2 ) 、缓冲层 ( 3 )。
【技术特征摘要】
1.一种基于外尔半金属薄膜的可饱和吸收器件,其特征在于:器件结构由外尔半金属材料构成的可饱和吸收层和承载该可饱和吸收层所需的光学薄膜功能层组成;所述的外尔半金属薄膜可饱和吸收器件分为反射型和透射型两种模式,其中,反射型结构由上至下为:光学衬底层(1)、外尔半金属可饱和吸收薄膜层(2)、缓冲层(3)和反射层(4);透射型结构由上至下为:光学衬底层(1)、外尔半金属可饱和吸收薄膜层(2)、缓冲层(3)。2.根据权利要求1所述的基于外尔半金属薄膜的可饱和吸收器件,其特征在于:所述饱和吸收薄膜层(2)包括二碲化钨(WTe...
【专利技术属性】
技术研发人员:王枫秋,黄磊,黎遥,孟亚飞,高文斌,秦嘉嵘,徐永兵,祝世宁,施毅,张荣,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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