本发明专利技术公开一种基于氧化铟锡饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，由泵浦光源和环形激光谐振腔组成，其中环形激光谐振腔由波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器一、偏振无光隔离器、偏振控制器二、输出耦合器和氧化铟锡可饱和吸收体依次连接构成。本发明专利技术还提供了一种基于氧化铟锡可饱和吸收体，本发明专利技术采用共沉淀法制备了铟/锡原子百分比为91.2/8.8的氧化铟锡纳米晶体，然后将所得晶体与聚乙烯醇溶液混合，超声处理后得到均匀的氧化铟锡分散液，然后将所得分散液直接滴到光纤跳线的端面上。最后，通过将光纤跳线的端面在烘箱中蒸发30分钟后，取出与另一光纤跳线用一个法兰适配器适配起来形成一个三明治结构，从而制得所述可饱和吸收体。本发明专利技术所述激光器在81.28kHz的重复速率下获得稳定的被动调Q脉冲，最小脉冲宽度为1.15μs；当泵浦功率为480mW时，波长为1530.3nm，最大输出功率为1.7mW，脉冲能量为21.19nJ。本发明专利技术所提供的氧化铟锡纳米晶体可以发展成为超快光子学的另一种有效可饱和吸收体。快光子学的另一种有效可饱和吸收体。快光子学的另一种有效可饱和吸收体。
【技术实现步骤摘要】
一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器
[0001]本专利技术属于被动调Q光纤激光器
，具体涉及一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。
技术介绍
[0002]调Q光纤激光器因其在激光处理、电信、光纤传感、测距、医学等领域的广泛应用而受到了广泛的关注。采用可饱和吸收体的快速调Q技术是光纤激光器中实现调Q操作最常见的方法。在过去的二十年里，对被动调Q光纤激光器的不同种类的研究，如离子掺杂晶体、半导体饱和吸收镜(SESAM)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、过渡金属二卤化物(TMDs)、拓扑绝缘体(TI)和黑磷(BP)。其中，半导体饱和吸收镜因其高灵活性和稳定性而应用最广泛。但半导体饱和吸收镜存在价格昂贵、制造复杂、窄带波长运行范围等缺点，极大地限制了其的应用。对于基于石墨烯的可饱和吸收体，其宽带饱和吸收和超快回收时间引起了人们极大的兴趣。
[0003]然而，当需要强光物质相互作用时，石墨烯的低吸收系数和带隙的缺失也限制了其应用。此外，过渡金属二卤化物具有独特的吸收特性和与厚度相关的带隙。它也被广泛研究并成功地应用于被动调Q光纤激光器。虽然可以通过引入一些合适的缺陷来将过渡金属二卤化物引入红外或中红外光电子学，但其制造过程是复杂的。基于拓扑绝缘体(Bi2Se3、Bi2Te3等)的可饱和吸收体，由于其无间隙表面状态和间接带隙为0.35eV，也引起了研究的广泛关注。除上述材料外，BP、MoSe2和ReS2作为可饱和吸收体已成功应用于被动调Q光纤激光器。
[0004]然而，由于这些材料的固有特性，无效的光
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物质相互作用是光学非线性的瓶颈，限制了它们在光电器件中的应用。因此，研究人员目前仍在努力寻找具有超快回收时间长、饱和吸收区宽、光物质相互作用强、成本低、制备工艺简单等理想特性的新型可饱和吸收体。通过比较基于不同纳米材料的不同可饱和吸收体，本专利技术提出了一个稳定的序列来选择可饱和吸收体：氧化物等离子体纳米晶体>石墨烯>过渡金属二卤化物>黑磷和其他金属化合物(硒化物、碲化物等)。强等离子体吸收峰具有宽带宽、高光学非线性、高效的光物质相互作用和良好的制备工艺，决定了氧化等离子体纳米晶体作为一种很有前途的可饱和吸收体。
[0005]因此，目前需要选择合适的氧化物等离子体纳米晶体作为被动调Q光纤激光器的可饱和吸收体。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的需求，本专利技术一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]1.一种基于氧化铟锡纳米晶体的制备方法：采用共沉淀法制备了In/Sn原子百分
比为91.2/8.8的氧化铟锡纳米晶体；首先，将金属铟溶解在硫酸中，得到In2(SO4)3溶液。然后将In2(SO4)3溶液与四氯化锡溶液在In2O3/SnO2＝9/1(质量比)下混合，得到前驱体溶液；然后将前驱体溶液在70℃温度的恒温水浴中加热后，与将2mol/L氢氧化钠溶液中和，使pH值达到7；最后，通过过滤、洗涤、干燥、煅烧和研磨共沉淀前驱体，得到了氧化铟锡纳米晶体。
[0009]2.一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的制备方法具体包括以下步骤：
[0010]S1：将0.75g所得的氧化铟锡纳米晶体与150ml酒精中混合，将混合物置于超声波清洗机中超声处理3小时，得到氧化铟锡分散溶液。
[0011]S2：然后将S1所得氧化铟锡分散溶液直接滴到一个光纤跳线的端面上，将光纤跳线的端面在烘箱中蒸发30分钟，然后取出后与另一个光纤跳线用一个法兰适配器适配起来组成一个三明治结构，制得氧化铟锡可饱和吸收体。
[0012]3.一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器包括：由泵浦光源(1)和环形激光谐振腔(9)组成，其中环形激光谐振腔由波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振控制器一(4)、偏振无关隔离器(5)、偏振控制器二(6)、输出耦合器(7)和氧化铟锡可饱和吸收体(8)依次连接构成。
[0013]优选的，所述泵浦光源(1)的输出端和波分复用器(2)的泵浦端相连，波分复用器(2)的输出端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振控制器一(4)的一端相连，偏振控制器一(4)的另一端与偏振无关隔离器(5)的输入端相连，偏振无关隔离器(5)的输出端与偏振控制器二(6)的一端相连，偏振控制器二(6)的另一端与输出耦合器(7)的输入端相连，输出耦合器(7)的90％输出端与氧化铟锡可饱和吸收体(8)的一端相连，氧化铟锡可饱和吸收体(8)的另一端与波分复用器(2)的信号端相连。
[0014]优选的，所述泵浦光源(1)为974nm激光二极管泵浦。
[0015]优选的，所述波分复用器(2)的工作波长为980nm/1550nm。
[0016]优选的，所述掺铒光纤(3)长28cm。
[0017]优选的，所述输出耦合器(8)的耦合比为10：90，10％的输出端输出腔外。
[0018]优选的，所述器件之间均通过单模光纤熔接。
[0019]本专利技术与现有技术相比具备以下有益效果：
[0020]1.本专利技术所提供的氧化铟锡可饱和吸收体结构简单，制造比较经济，且具有广泛的饱和吸收区域和较大的非线性光学吸收能力，在光纤激光器中可以产生稳定的1.5μm处的调Q脉冲输出。
[0021]2.本专利技术所述的被动调Q光纤激光器的输出的激光，可应用于工业加工常见的1.5m波段，稳定性较好，符合市场上大多数工业加工的波长需求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所述被动调Q光纤激光器结构示意图。
[0023]图2为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的脉冲序列图。
[0024]图3为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的单脉冲图。
[0025]图4为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的输出光谱图。
[0026]图5为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的调Q脉冲序列随泵浦功率增加的关系图。
[0027]图6为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的重复频率和脉冲宽度与泵浦功率的关系图。
[0028]图7为本专利技术所述被动调Q光纤激光器的输出功率和脉冲能量随泵浦功率的变化图。
[0029]图8为本专利技术所述被动调Q光纤激光器在480mW的固定泵功率下输出功率，每小时测量一次的输出功率图。
[0030]图中：1、泵浦光源；2、波分复用器；3、掺铒光纤；4、偏振控制器一；5、偏振无关隔离器；6、偏振控制器二；7、输出耦合器；8、氧化铟锡可饱和吸收体。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的内容。
[0032]实施例1
[0033]材料制备：
[0034]一种基于氧化铟锡纳米晶体的制备方法：采用共沉淀法制备了In/Sn原子百分比为91.2/8.8的氧化铟锡纳米晶体；首先，将金属铟溶解在硫酸中，得到In2(SO4)3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，其特征在于：由泵浦光源(1)和环形激光谐振腔(9)组成，其中环形激光谐振腔由波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振控制器一(4)、偏振无关隔离器(5)、偏振控制器二(6)、输出耦合器(7)和氧化铟锡可饱和吸收体(8)依次连接构成；所述泵浦光源(1)的输出端和波分复用器(2)的泵浦端相连，波分复用器(2)的输出端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振控制器一(4)的一端相连，偏振控制器一(4)的另一端与偏振无关隔离器(5)的输入端相连，偏振无关隔离器(5)的输出端与偏振控制器二(6)的一端相连，偏振控制器二(6)的另一端与输出耦合器(7)的输入端相连，输出耦合器(7)的90％输出端与氧化铟锡可饱和吸收体(8)的一端相连，氧化铟锡可饱和吸收体(8)的另一端与波分复用器(2)的信号端相连；所述激光器在81.28kHz的重复速率下获得稳定的被动调Q脉冲，最小脉冲宽度为1.15μs；当泵浦功率为480mW时，波长为1530.3nm，最大输出功率为1.7mW，脉冲能量为21.19nJ。2.根据权利要求1所述一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，其特征在于：所述泵浦光源(1)为974nm激光二极管泵浦。3.根据权利要求1所述一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，其特征在于：所述波分复用器(2)的工作波长为980nm/1550nm。4.根据权利要求1所述一种基于氧化铟锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚新新，孙硕，郭林广，隋志琦，杨富豪，程帅，
申请(专利权)人：山东森格姆德激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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