可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器技术

本申请公开一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器。其中，可饱和吸收体制备方法包括：将块体的三硒化二铟放置于有机溶剂中；将含有三硒化二铟的有机溶剂放置于超声机中以获取悬浮液；将所述悬浮液进行离心处理，提取离心处理后的上层液体；将所述上层液体滴在石英片上烘干，获取三硒化二铟二维纳米石英片；以及将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体。本申请公开的可饱和吸收体制备方法能够采用廉价的方式制备可饱和吸收体，并且，适合进行大规模制备可饱和吸收体。

Fabrication of Saturable Absorber, Saturable Absorber and Fiber Laser

【技术实现步骤摘要】
可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器
本专利技术涉及激光器的可饱和吸收器件领域，具体而言，涉及一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器。
技术介绍
超短脉冲激光有极其广泛的应用，如超快光开关、光纤通信、光纤传感、工业加工、激光制导、激光医疗等领域，目前产生超短脉冲激光常用方法是被动锁模，可饱和吸收体是用于被动锁模的核心部件。目前，被动锁模光纤激光器由于其结构简单，维护方便等优点在科研，医疗和制造领域有广泛的应用前景，成为研究热点。目前，人们使用半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模的核心部件，SESAM由于生长在布拉格反射镜表面的Ⅲ-Ⅴ族半导体单量子肼或多重量子肼构成。然而SESAM光损伤阈值低，应用波段窄(约800-1600nm)，恢复时间较长(约几纳秒)，结构复杂，且制造需要高洁净环境和昂贵的分子数外延，金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)，制造成本高，性能上还存在调制深度难以调控、光损伤阈值低等诸多问题，而且SESAM作为反射装置只能在特定的线性拓扑腔中应用，这样就很大程度上限制了光纤激光器的腔体结构。近年来，随着纳米技术的发展，一系列碳纳米材料如石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等已被广泛证实能够作为饱和吸收体,用来产生超短脉冲激光。尤其是基于单壁碳纳米管(SWNT)的可饱和吸收体器件。但是，SWNT本身作为一种各向异性材料，制备时生长方向，直径，长度，手征性等难以选择和控制。另一方面，SWNT的光吸收特性与碳管直径，手征性等因素有关，将直接影响器件的性能，进一步给锁模的精确性带来难题。此外，SWNT容易缠结成束，带来较高的线性损耗，这些缺点限制了基于SWNT被动锁模光纤激光器的输出功率，重复频率，脉宽和光束质量。至于石墨烯可饱和吸收体主要基于单原子石墨烯独特的狄拉克能带结构，随着原子层数的增加，载流子迁移率急剧下降，能带结构和光吸收特性等性质变化较大，使得多原子层的石墨烯的应用受到很大的限制。而得到廉价的单原子层石墨烯的制备方法是目前仍然有待解决的课题。CVD法需要单晶铜衬底和复杂的设备工艺，成本较高；机械剥离法产量太低，化学剥离法会引入金属离子不易彻底清除，从而影响石墨烯的电子结构和性能。所以，基于石墨烯的器件也不是有效廉价的解决方案。因此，需要一种新的可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及光纤激光器，其中，本专利技术提供的可饱和吸收体制备方法能够采用廉价的方式制备可饱和吸收体，并且，该制备方法适合大规模制备；本专利技术提供的可饱和吸收体，具有体积小的优点，可组成多种类型的锁模器件；本专利技术提供的光纤激光器，在科研，医疗和制造领域有广泛的应用前景。本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一方面，提出一种可饱和吸收体制备方法，该方法包括：将块体的三硒化二铟放置于有机溶剂中；将含有三硒化二铟的有机溶剂放置于超声机中以获取悬浮液；将所述悬浮液进行离心处理，提取离心处理后的上层液体；将所述上层液体滴在石英片上烘干，获取三硒化二铟二维纳米石英片；以及将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体。在本公开的一种示例性实施例中，所述有机溶剂，包括：N-环己基吡咯烷酮溶剂。在本公开的一种示例性实施例中，所述三硒化二铟在N-环己基吡咯烷酮溶剂的浓度为2mg/ml。在本公开的一种示例性实施例中，所述将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体，包括：将所述三硒化二铟二维纳米石英片通过端面抛光的方式处理，获取所述可饱和吸收体。根据本专利技术的一方面，提出一种可饱和吸收体，该可饱和吸收体包括：所述可饱和吸收体为三硒化二铟二维纳米片；以及所述可饱和吸收体为上文方法制备的可饱和吸收体。根据本专利技术的一方面，提出一种光纤激光，该光纤激光包括：包括：环形激光腔；所述环形激光腔包括：可饱和吸收体，所述可饱和吸收体的材质为三硒化二铟二维纳米片，所述三硒化二铟二维纳米片大小与厚度分别为200nm和5nm；波长泵浦源激光；波分复用器；光纤；隔离器；偏震控制器；输出耦合器；光纤过滤器。在本公开的一种示例性实施例中，所述波长泵浦源激光，包括：可调脉宽976nm泵浦源激光；和连续的976nm泵浦源激光。在本公开的一种示例性实施例中，所述波分复用器，包括：1060nm波长用波分复用器；和1550nm波长用波分复用器。在本公开的一种示例性实施例中，所述光纤，包括：掺镱光纤；和掺饵光纤。在本公开的一种示例性实施例中，所述隔离器、所述偏震控制器、所述输出耦合器，以及所述光纤过滤器均以单模光纤为基本主体。根据本专利技术的可饱和吸收体制备方法，能够采用廉价的方式制备可饱和吸收体，并且，该制备方法适合大规模制备可饱和吸收体。根据本专利技术的可饱和吸收体，具有体积小的优点，可组成多种类型的锁模器件。根据本专利技术的光纤激光器，在科研，医疗和制造领域有广泛的应用前景。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本专利技术。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本专利技术的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一示例性实施例示出的一种可饱和吸收体制备方法的流程图。图2是根据另一示例性实施例示出的一种可饱和吸收体制备方法的示意图。图3是根据一示例性实施例示出的一种光纤激光器的示意图。图4是根据一示例性实施例示出的一种光纤激光器的效果示意图。图5是根据另一示例性实施例示出的一种光纤激光器的效果示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本专利技术的各方面。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可饱和吸收体制备方法，其特征在于，包括：将块体的三硒化二铟放置于有机溶剂中；将含有三硒化二铟的有机溶剂放置于超声机中以获取悬浮液；将所述悬浮液进行离心处理，提取离心处理后的上层液体；将所述上层液体滴在石英片上烘干，获取三硒化二铟二维纳米石英片；以及将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体。

【技术特征摘要】
1.一种可饱和吸收体制备方法，其特征在于，包括：将块体的三硒化二铟放置于有机溶剂中；将含有三硒化二铟的有机溶剂放置于超声机中以获取悬浮液；将所述悬浮液进行离心处理，提取离心处理后的上层液体；将所述上层液体滴在石英片上烘干，获取三硒化二铟二维纳米石英片；以及将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂，包括：N-环己基吡咯烷酮溶剂。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三硒化二铟在N-环己基吡咯烷酮溶剂的浓度为2mg/ml。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述三硒化二铟二维纳米石英片进行抛光以获取可饱和吸收体，包括：将所述三硒化二铟二维纳米石英片通过端面抛光的方式处理，获取所述可饱和吸收体。5.一种可饱和吸收体，其特征在于，所述可饱和吸收体为如权利要求1-4任一项方法制备的可饱和吸收体。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾远康，龙慧，邓俊贤，曾龙辉，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81