一种Py-TPE可饱和吸收体器件和掺铒锁模光纤激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于被动锁模超快光纤激光器技术领域，公开了一种Py

【技术实现步骤摘要】
一种Py
‑
TPE可饱和吸收体器件和掺铒锁模光纤激光装置


[0001]本专利技术属于脉冲光纤激光器
，更具体地，涉及一种Py
‑
TPE可饱和吸收体器件和掺铒锁模光纤激光装置。

技术介绍

[0002]与传统的激光器相比，光纤激光器内谐振腔没有光学镜片，谐振腔的腔镜可以直接制作在光纤截面上，或采用输出耦合器方式构成谐振腔，这使得光纤激光器具有免调节、免维护、高稳定性的优点。此外，光纤激光器还具有对环境宽容度高、结构简单、体积小、转化效率高等优点，使得光纤激光器在科研、精密加工制造、医疗、通信、航天航空等领域都有着不错的应用潜力。根据激光输出时序特性的不同，光纤激光器又可以细分为连续光纤激光器、准连续光纤激光器、脉冲光纤激光器，不同类型光纤激光器在工业领域也有着不同的典型应用。其中脉冲光纤激光器能偶将长脉冲激光或连续激光转换为纳秒、微秒、皮秒甚至飞秒量级的超快激光，并输出超高的峰值功率，这一特点受到了人们的广泛的关注。
[0003]调Q技术和锁模技术是用作产生脉冲激光的两种主要技术。调Q技术是通过调制激光腔内的品质因数(Q值)来产生脉冲激光。当Q值低时，激光腔内的能量被存储起来，当Q值高时，存储的能量得到释放，从而在激光腔内形成能量脉冲。调Q技术的机制能够形成脉宽从微秒量级到纳秒量级的脉冲，其主要应用在激光打标、激光油墨、激光清洗等
锁模技术是通过激光腔的振荡模式之间诱导固定的相位关系来实现脉冲的形成。锁模技术这种模式干涉产生的脉冲的脉宽能够达到皮秒量级到飞秒量级，其主要应用有激光打孔、激光隐切等。与调Q技术相比，由锁模技术产生脉冲的脉宽极短、峰值功率极高，这也使得锁模脉冲光纤激光器获得了科研人员极大的关注。其中，以可饱和吸收体作为光学调制器件获得脉冲激光输出的研究最为广泛。其原理是可饱和吸收体在光线的不同强度而有着不同的表现，在光功率为低时其透过率较大，光不能通过，当光功率为高时其透过率较小，光能通过，从而产生超窄的脉冲激光。目前半导体可饱和吸收镜(SESAMs)是已经商用的可饱和吸收体，其有着锁模自启动容易、结构简单、稳定性高、锁模阈值低、载流子恢复时间短等优点，但也存在诸多缺点，如制作工艺复杂、成本高、工作波长窄、损伤阈值低、光纤集成困难等。因此，探索新材料作为可饱和吸收体成为了科研工作者们关注的热点。
[0004]近年来，石墨烯、碳纳米管(CNTs)、黑磷(BP)、拓扑绝缘体(TIs)、过渡金属硫族化合物(TMDs)、氧化物、Mxenes、有机半导体等材料受到了研究人员的广泛关注。其中具有聚集诱导发光性的有机小分子作为一种新型的有机半导体，以其独特的聚集状态下发光效率增强的现象，受到了很多人的关注。这种具有聚集诱导发光性的有机小分子展现出了较大的荧光、良好的发光稳定性、极好的生物相容性等优点，在许多领域诸如电致发光器件、生物探针、生物细胞成像等都有着不错的应用前景。此外这种有机半导体在设计时会引入共轭结构从而增强它们的发光性能，而共轭结构导致有机小分子对价电子的束缚力较弱，从而导致能级的分裂，这种结构对材料的光学非线性有着显著的调制作用。2019年，就有研究人员报道了三种具有聚集诱导发光性的有机小分子，并通过实验验证了其均具有可饱和吸
收性(JournalofLuminescence,2019,214)。因此，有机小分子Py
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TPE作为有机半导体材料，具有聚集诱导发光性，是一种潜在的新型可饱和吸收体。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本专利技术的首要目的在于提供一种基于聚集诱导发光性的(2Z)
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(4
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芘基苯基)
‑3‑
[4
‑
(三苯基乙烯基)苯基]丙
‑2‑
烯腈(简写为Py
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TPE)的可饱和吸收体器件。该器件是将Py
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TPE纳米粒子分散液涂覆于D型光纤或拉锥光纤的表面，在真空密闭自然干燥制得。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供基于Py
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TPE可饱和吸收体器件的锁模光纤激光装置。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案来实现：
[0008]一种Py
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TPE可饱和吸收体器件，所述Py
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TPE可饱和吸收体器件是将具有聚集诱导发光性的Py
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TPE粉末分散于无水乙醇中，将Py
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TPE乙醇分散液在冰水浴中超声剥离，得到Py
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TPE乙醇分散液，进行离心处理，得到上层清液为Py
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TPE纳米颗粒分散液；将Py
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TPE纳米颗粒分散液涂覆于D型光纤或拉锥光纤的表面，在真空密闭容器中自然干燥制得。
[0009]优选地，所述Py
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TPE粉末的质量和无水乙醇的体积比为(1～2)mg:200mL。
[0010]优选地，所述超声的时间为24～36h；所述离心的转速为3000～5000rpm，离心的时间为3～8min。
[0011]优选地，所述Py
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TPE粉末的粒径为200～1000nm。
[0012]一种掺铒锁模光纤激光装置，所述锁模光纤激光装置包括依次相连的泵浦源、波分复用器、增益光纤、偏振无关隔离器、输出耦合器、偏振控制器、所述的Py
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TPE可饱和吸收体器件和单模光纤。
[0013]进一步地，所述波分复用器包括第一输入端和第二输入端；所述输出耦合器包括90％输出端和10％输出端；所述泵浦源、波分复用器的第一输入端、增益光纤、偏振无关隔离器、输出耦合器的90％输出端、偏振控制器、Py
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TPE可饱和吸收体器件、单模光纤和波分复用器第二输入端依次相连，所述Py
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TPE可饱和吸收体器件通过单模光纤与波分复用器的第二输入端连接，形成环形谐振腔。
[0014]优选地，所述环形谐振腔的腔长为9～10m。
[0015]优选地，所述增益光纤为长度为100～110cm的铒掺杂光纤，所述泵浦源的波长为974～978nm，所述波分复用器的中心波长为1545～1565nm。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]1.专利技术采用具有聚集诱导发光性的有机小分子Py
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TPE作为可饱和吸收体，Py
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TPE可饱和吸收体器件具有良好的稳定性，容易实现锁模，产生超短脉冲激光，在近红外波段产生脉冲光，扩大具有聚集诱导发光性的有机小分子的作为可饱和吸收体在锁模宽带吸收领域的应用。
[0018]2.本专利技术的拉锥光纤或D型光纤可进一步提高光和可饱和吸收体之间更长的非线性相互作用长度的损伤阈值，而且可灵活控制D型光纤或拉锥光纤的锥形区域的厚度和长度来调整可饱和吸收体器件的性能。
[0019]3.本专利技术的锁模光纤激光装置结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Py
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TPE可饱和吸收体器件，其特征在于，所述Py
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TPE可饱和吸收体器件是将具有聚集诱导发光性的Py
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TPE粉末分散于无水乙醇中，将Py
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TPE乙醇分散液在冰水浴中超声剥离，得到Py
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TPE乙醇分散液，进行离心处理，得到上层清液为Py
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TPE纳米颗粒分散液；将Py
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TPE纳米颗粒分散液涂覆于D型光纤或拉锥光纤的表面，在真空密闭容器中自然干燥制得。2.根据权利要求1所述的Py
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TPE可饱和吸收体器件，其特征在于，所述Py
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TPE粉末的质量和无水乙醇的体积比为(1～2)mg:200mL。3.根据权利要求1所述的Py
‑
TPE可饱和吸收体器件，其特征在于，所述超声的时间为24～36h；所述离心的转速为3000～5000rpm，离心的时间为3～8min。4.根据权利要求1所述的Py
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TPE可饱和吸收体器件，其特征在于，所述Py
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【专利技术属性】
技术研发人员：陶丽丽，谢钊儒，王晓慧，黄杰，陈静娴，冯星，招瑜，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：