本发明专利技术公开了一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置及激光器，包括可饱和吸收装置以及偏振控制器和光纤耦合器；可饱和吸收装置包括光纤跳线以及通过干法转移法转移到所述光纤跳线上的可饱和吸收体，可饱和吸收体由硫化铅制成；光纤跳线包括壳体、设置在壳体上的输入光纤和输出光纤以及连接器，输入光纤连接到偏振控制器的输出端，输出光纤连接到光纤耦合器的输入端；可饱和吸收体设置在连接器上。本发明专利技术提供的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置采用硫化铅制作可饱和吸收体，从而产生飞秒激光脉冲信号，具有成本低廉、制备方法简单、器件结构简单、输出信号稳定等特点，实现稳定锁模，可适用于不同的激光器中。
【技术实现步骤摘要】
基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置及激光器
本专利技术涉及光电
，具体是一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置及激光器。
技术介绍
由于飞秒激光脉冲信号具有数据传输速率高、脉冲宽度窄、高空间分辨率、高带宽、光束质量好等优点，因此被广泛用于无线通信、材料加工和显微成像等诸多领域。最初发展的被动调Q和被动锁模激光器中的锁模技术是一种常见的产生飞秒脉冲激光的方法，常用的锁模技术分为两种：克尔透镜锁模和被动锁模，其中克尔透镜锁模的原理是材料的折射率会随光强变化使得激光器运转中的尖峰脉冲得到的增益高出连续的背景激光增益，从而最终实现短脉冲输出，但是它最大的问题是锁模时一般不可以自启动，再加上半导体激光器泵浦源的克尔效应很弱，也需要用可饱和吸收体这种被动锁模机制；被动锁模是在激光腔内加入可饱和吸收体来产生脉冲激光，它的特点是器件结构简单。可饱和吸收体作为飞秒激光脉冲信号激光器的重要核心关键器件，研究人员在不断寻找性能优异的可饱和吸收体。一个合适的可饱和吸收体对于材料的关键要求是响应时间快、波长范围宽、非线性系数大、光损失阈值高、低成本并且易于集成到激光器系统中。传统的激光器中研究人员采用的是染料制作可饱和吸收体，但是染料具有带毒性、易变质、寿命短、要经常更换等缺点，已逐渐被淘汰。近年来，半导体材料因为在很宽的范围内有可变的吸收带以及半导体外延技术的发展使得半导体逐渐成为制备可饱和吸收体的新材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置及激光器，结构简单，实现稳定锁模且达到了输出信号稳定和高峰值功率的要求。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，包括可饱和吸收装置以及分别固定在所述可饱和吸收装置两端的偏振控制器和光纤耦合器；其中，所述可饱和吸收装置包括光纤跳线以及通过干法转移法转移到所述光纤跳线上的可饱和吸收体，所述可饱和吸收体由硫化铅制成；所述光纤跳线包括壳体、设置在所述壳体上的输入光纤和输出光纤以及设置在所述输入光纤和输出光纤之间的连接器，所述输入光纤连接到所述偏振控制器的输出端，所述输出光纤连接到所述光纤耦合器的输入端；所述可饱和吸收体设置在所述连接器上。进一步的，所述连接器包括位于所述壳体内的第一连接光纤和第二连接光纤，所述可饱和吸收体包括夹持在所述第一连接光纤的尾端和第二连接光纤的首端之间的硫化铅微米片，所述第一连接光纤与输入光纤相连，所述第二连接光纤与输出光纤相连。进一步的，所述可饱和吸收体还包括分别喷涂在所述第一连接光纤与第二连接光纤外壁上的薄膜层，所述薄膜层由硫化铅制成。进一步的，所述第一连接光纤的尾端和第二连接光纤的首端连接处外侧设置有用于连接和固定二者的光纤法兰。进一步的，所述第一连接光纤与输入光纤一体成型，所述第二连接光纤与输出光纤一体成型。进一步的，所述硫化铅微米片的制备包括以下步骤：S1，取0.25g硫化铅粉末作为前驱体原材料放于石英舟中，将载有硫化铅粉末的石英舟置于石英管中部，石英管穿过管式炉且二者中部重合；在石英管下游区域放置载有硅片的石英舟，硅片作为硫化铅微米片生长的衬底；S2，在硫化铅微米片生长之前，在石英管中通入氮气，流速为200sccm，保持30分钟，以排出系统里的氧气；S3，设置管式炉中心温度为840摄氏度、硅片所处的下游沉积区温度为480摄氏度，升温时间为30分钟，当管式炉中心温度达到840摄氏度时，保持该温度10分钟，随后停止管式炉加热，使系统自然冷却到室温，生长过程中，持续通入氮气，流速为30sccm。进一步的，所述硫化铅粉末的纯度为99.99％，所述氮气的纯度为99.9％。本专利技术还提供一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的激光器，包括泵浦源、波分复用器、增益光纤、偏振无关隔离器、输出信号端以及如权利要求至任一项所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置；所述波分复用器、增益光纤、偏振无关隔离器、基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置中的偏振控制器、基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置中的可饱和吸收装置以及基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置中的光纤耦合器通过光纤依次连接并形成回路；所述泵浦源以及光纤耦合器的耦合器第一输出端均与所述波分复用器的输入端相连，所述光纤耦合器的耦合器第二输出端与所述输出信号端相连；由泵浦源输出激光，依次通过波分复用器、增益光纤和偏振无关隔离器，由偏振控制器调整激光的偏振态后，激光再经过可饱和吸收装置后到达光纤耦合器，最后再返回到波分复用器内。进一步的，所述泵浦源是半导体激光器。进一步的，所述增益光纤为稀土类掺杂光纤。与现有技术相比，本专利技术的有益之处是：一、本专利技术提供的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置采用硫化铅制作可饱和吸收体，从而产生飞秒激光脉冲信号，具有成本低廉、制备方法简单、器件结构简单、输出信号稳定等特点，实现稳定锁模，基于上述优点使其可适用于不同的激光器中。二、本专利技术提供的激光器采用了所述基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，利用硫化铅的非线性吸收特性，对从输入光纤进入壳体的激光的时域特性进行调制，同时通过偏振控制器调整激光的偏振态，实现稳定信号和高峰值功率的输出要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面结合附图对本专利技术进一步说明：图1是基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置的结构示意图；图2是可饱和吸收装置的结构示意图；图3是图2中A的局部放大图；图4是可饱和吸收装置的实物图；图5是基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的激光器的结构示意图；图6是本专利技术所述激光器的220mV下的输出脉冲序列图；图7是本专利技术所述激光器实验结果的自相关曲线图；图8是本专利技术所述硫化铅微米片的制备方法步骤；1、泵浦源；2、波分复用器；3、增益光纤；4、偏振无关隔离器；5、偏振控制器；6、可饱和吸收装置；7、光纤耦合器；8、输出信号端；9、可饱和吸收体；10、石英管；11、石英舟；12、管式炉；51、激光输入端；52、激光输出端；61、壳体；62、输入光纤；63、输出光纤；641、第一连接光纤；642、第二连接光纤；643、硫化铅微米片；644、光纤法兰；645、薄膜层；71、耦合器输入端；72、耦合器第一输出端；73、耦合器第二输出端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，包括可饱和吸收装置(6)以及分别固定在所述可饱和吸收装置(6)两端的偏振控制器(5)和光纤耦合器(7)；其中，/n所述可饱和吸收装置(6)包括光纤跳线以及通过干法转移法转移到所述光纤跳线上的可饱和吸收体(9)，所述可饱和吸收体(9)由硫化铅制成；/n所述光纤跳线包括壳体(61)、设置在所述壳体上的输入光纤(62)和输出光纤(63)以及设置在所述输入光纤(62)和输出光纤(63)之间的连接器，所述输入光纤(62)连接到所述偏振控制器(5)的输出端，所述输出光纤(63)连接到所述光纤耦合器(7)的输入端；所述可饱和吸收体(9)设置在所述连接器上。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，包括可饱和吸收装置(6)以及分别固定在所述可饱和吸收装置(6)两端的偏振控制器(5)和光纤耦合器(7)；其中，
所述可饱和吸收装置(6)包括光纤跳线以及通过干法转移法转移到所述光纤跳线上的可饱和吸收体(9)，所述可饱和吸收体(9)由硫化铅制成；
所述光纤跳线包括壳体(61)、设置在所述壳体上的输入光纤(62)和输出光纤(63)以及设置在所述输入光纤(62)和输出光纤(63)之间的连接器，所述输入光纤(62)连接到所述偏振控制器(5)的输出端，所述输出光纤(63)连接到所述光纤耦合器(7)的输入端；所述可饱和吸收体(9)设置在所述连接器上。
2.根据权利要求1所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，所述连接器包括位于所述壳体(61)内的第一连接光纤(641)和第二连接光纤(642)，所述可饱和吸收体(9)包括夹持在所述第一连接光纤(641)的尾端和第二连接光纤(642)的首端之间的硫化铅微米片(643)，所述第一连接光纤(641)与输入光纤(62)相连，所述第二连接光纤(642)与输出光纤(63)相连。
3.根据权利要求2所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，所述可饱和吸收体(9)还包括分别喷涂在所述第一连接光纤(641)与第二连接光纤(642)外壁上的薄膜层(645)。
4.根据权利要求3所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，所述第一连接光纤(641)的尾端和第二连接光纤(642)的首端连接处外侧设置有用于连接和固定二者的光纤法兰(644)。
5.根据权利要求4所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，所述第一连接光纤(641)与输入光纤(62)一体成型，所述第二连接光纤(642)与输出光纤(63)一体成型。
6.根据权利要求2所述的基于硫化铅产生飞秒激光脉冲信号的装置，其特征在于，所述硫化铅微米片(643)的制备包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，阚雪芬，王涛，汪进，马阎星，马鹏飞，粟荣涛，姜曼，周朴，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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