一种可饱和吸收器件、制备方法及光纤脉冲激光器技术

本发明专利技术实施例公开了一种可饱和吸收器件、制备方法及光纤脉冲激光器。其中可饱和吸收器件包括光学元件以及可饱和吸收膜，可饱和吸收膜设置于光学元件的光传输路径中；可饱和吸收膜包括硒化铅。本发明专利技术实施例提供的可饱和吸收器件，利用硒化铅的可饱和吸收特性，将连续激光压缩成脉冲激光，具有光电导效应好和响应灵敏等特性，搭载于光纤激光器中时，能够产生稳定的调Q或锁模激光脉冲。

【技术实现步骤摘要】
一种可饱和吸收器件、制备方法及光纤脉冲激光器
本专利技术实施例涉及光纤激光器技术，尤其涉及一种可饱和吸收器件、制备方法及光纤脉冲激光器。
技术介绍
随着科学技术的发展，激光的应用越来越广泛。连续激光的峰值功率较低，在某些领域具有局限性，需要峰值能量更高的脉冲激光。与其他激光器相比，光纤激光器具有制造成本低、结构简单、稳定性好及易耦合到光纤器件等优点，目前被广泛应用于光纤通信、光纤传感和激光加工等领域。调Q和锁模是激光器中产生超短脉冲的主要方法。调Q技术是开始时尽可能增大谐振腔的损耗，形成粒子数反转，再突然将Q开关打开，极短的时间内将激光谐振腔内的损耗从一个较大的值迅速降低，积蓄的大量反转粒子在极短时间内发生受激辐射，从而产生激光脉冲。锁模技术是将谐振腔中的各个独立的纵向模式实现时间上同步且相位有序，从而相干叠加形成一个超短脉冲。相较于主动调Q和主动锁模技术，被动调Q和被动锁模技术具有结构简单，搭载方便，有利于光纤激光器的集成应用及大规模生产的优点。现有技术中，已有利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)、黑磷等制作可饱和吸收器件实现调Q或锁模，但SESAM存在损伤阈值低，黑磷存在容易降解的问题，因此，如何制作性能优异的可饱和吸收器件，以制作性能稳定的脉冲激光器，是当前的研究热点。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种可饱和吸收器件、制备方法及光纤脉冲激光器，具有性质稳定、响应性灵敏的特点，用于产生稳定的调Q或锁模激光脉冲。第一方面，本专利技术实施例提供一种可饱和吸收器件，包括光学元件以及可饱和吸收膜，所述可饱和吸收膜设置于所述光学元件的光传输路径中；所述可饱和吸收膜包括硒化铅。可选的，所述光学元件包括法兰、第一尾纤和第二尾纤；所述第一尾纤的连接头和所述第二尾纤的连接头通过所述法兰固定连接；所述可饱和吸收膜位于所述第一尾纤的连接头和所述第二尾纤的连接头之间。可选的，所述光学元件包括侧边抛磨的D型光纤；所述可饱和吸收膜位于所述D型光纤的抛磨面上。可选的，所述光学元件包括锥状光纤；所述可饱和吸收膜位于所述锥状光纤的锥状结构表面。可选的，所述光学元件包括空心光纤或打孔光纤；所述可饱和吸收膜位于所述空心光纤或所述打孔光纤的孔内。第二方面，本专利技术实施例还提供一种可饱和吸收器件的制备方法，包括：提供一光学元件；在所述光学元件的光传播路径中形成可饱和吸收膜；其中，所述可饱和吸收膜包括硒化铅。可选的，所述光学元件包括法兰、第一尾纤和第二尾纤，所述在所述光学元件的光传播路径中形成可饱和吸收膜包括：形成聚乙烯醇基底；利用真空气相沉积法在所述聚乙烯醇基底一侧形成硒化铅膜；将所述硒化铅膜形成在所述第一尾纤的连接头的端面，并利用法兰连接所述第一尾纤和所述第二尾纤。可选的，所述光学元件包括侧边抛磨的D型光纤或拉锥的锥状光纤，所述在所述光学元件的光传播路径中形成可饱和吸收膜包括：利用真空气相沉积法在所述D型光纤的抛磨面上或所述锥状光纤的锥状结构表面形成硒化铅膜。可选的，所述光学元件包括空心光纤或打孔光纤，所述在所述光学元件的光传播路径中形成可饱和吸收膜包括：将硒化铅溶液注入所述空心光纤或所述打孔光纤的孔内；蒸发所述硒化铅溶液中的溶剂，以使硒化铅在所述空心光纤或所述打孔光纤的孔内形成硒化铅膜。第三方面，本专利技术实施例还提供一种光纤脉冲激光器，包括上述第一方面任一所述的可饱和吸收器件。本专利技术实施例提供的可饱和吸收器件，包括光学元件以及可饱和吸收膜，可饱和吸收膜设置于光学元件的光传输路径中；可饱和吸收膜包括硒化铅。本专利技术实施例提供的可饱和吸收器件利用硒化铅的可饱和吸收特性，将连续激光压缩成脉冲激光，且硒化铅的禁带宽度在石墨烯和过渡金属硫化物之间，具有光电导效应好和响应灵敏等特性；同时，相较于黑磷，硒化铅的性质更加稳定，不易降解，搭载于光纤激光器中时，能够产生稳定的调Q或锁模激光脉冲。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种可饱和吸收器件的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一种可饱和吸收器件的结构示意图；图3是图2所示的可饱和吸收器件的分解视图；图4是本专利技术实施例提供的又一种可饱和吸收器件的结构示意图；图5是图4中沿剖线A-A′的剖视结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的又一种可饱和吸收器件的结构示意图；图7是图6中沿剖线B-B′的剖视结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的又一种可饱和吸收器件的结构示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种可饱和吸收器件的制备方法的流程示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种光纤脉冲激光器的结构示意图；图11是本专利技术实施例提供的光纤脉冲激光器输出的调Q脉冲激光的光谱示意图；图12是本专利技术实施例提供的光纤脉冲激光器输出的调Q脉冲激光的时序示意图；图13是本专利技术实施例提供的光纤脉冲激光器输出的锁模脉冲激光的光谱示意图；图14是本专利技术实施例提供的光纤脉冲激光器输出的锁模脉冲激光的自相关示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“设置”、“耦合”、“连接”应做广义理解，例如“耦合”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或者是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1所示为本专利技术实施例提供的一种可饱和吸收器件的结构示意图。参考图1，本专利技术实施例提供的可饱和吸收器件包括光学元件10以及可饱和吸收膜20，可饱和吸收膜20设置于光学元件10的光传输路径中；可饱和吸收膜20包括硒化铅。其中，硒化铅是一种立方结构窄禁带半导体材料，在中远红外波段具有重要的应用，且可以应用于逻辑电路等领域。例如在1550nm通信波段，硒化铅有明显的可饱和吸收特性，加载于光纤激光器后，能够将连续激光压缩成脉冲激光，且可以通过改变泵浦功率或调整偏振控制器实现调Q激光和锁模激光的转换。光学元件10用于承载可饱和吸收膜20，可饱和吸收膜20设置于光学元件的传输路径中，例如可以是透射路径或倏逝场。示例性的，光学元件10可以包括法兰连接的两根光纤跳线，将可饱和吸收膜20设置在一个光纤跳线端面，通过法兰和另一根跳线连接组成三明治结构，当光束在光学元件10中传输时，光束可以透过硒化铅，然后再进入另一根跳线内；光纤元件10还可以为D型光纤或锥状光纤，光纤中的光以倏逝场的形式进入硒化铅中又回到光纤中。本专利技术实施例提供的可饱和吸收器件利用硒化铅的可饱和吸收特性，将连续激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可饱和吸收器件，其特征在于，包括光学元件以及可饱和吸收膜，所述可饱和吸收膜设置于所述光学元件的光传输路径中；所述可饱和吸收膜包括硒化铅。

【技术特征摘要】
1.一种可饱和吸收器件，其特征在于，包括光学元件以及可饱和吸收膜，所述可饱和吸收膜设置于所述光学元件的光传输路径中；所述可饱和吸收膜包括硒化铅。2.根据权利要求1所述的可饱和吸收器件，其特征在于，所述光学元件包括法兰、第一尾纤和第二尾纤；所述第一尾纤的连接头和所述第二尾纤的连接头通过所述法兰固定连接；所述可饱和吸收膜位于所述第一尾纤的连接头和所述第二尾纤的连接头之间。3.根据权利要求1所述的可饱和吸收器件，其特征在于，所述光学元件包括侧边抛磨的D型光纤；所述可饱和吸收膜位于所述D型光纤的抛磨面上。4.根据权利要求1所述的可饱和吸收器件，其特征在于，所述光学元件包括锥状光纤；所述可饱和吸收膜位于所述锥状光纤的锥状结构表面。5.根据权利要求1所述的可饱和吸收器件，其特征在于，所述光学元件包括空心光纤或打孔光纤；所述可饱和吸收膜位于所述空心光纤或所述打孔光纤的孔内。6.一种可饱和吸收器件的制备方法，其特征在于，包括：提供一光学元件；在所述光学元件的光传播路径中形成可饱和吸收膜；其中，所述可饱和吸收膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛东，贺志文，高群，胡崔宸，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61