【摘要】：超快脈沖光纖激光器在光通信、材料加工、醫(yī)學以及光譜學等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。光纖激光器中廣泛應(yīng)用到的可飽和吸收體是一種非線性光學元件,能夠?qū)⒌湍芰康倪B續(xù)光轉(zhuǎn)化為高能量的脈沖光,其精簡的結(jié)構(gòu)設(shè)計、簡單的操作性以及低廉的成本等優(yōu)勢,使得該技術(shù)成為了產(chǎn)生超短脈沖主要的手段之一。本文主要研究了石墨烯、二維過渡金屬碳化物(transition metal carbides,TMCs)及兩者復(fù)合形成的垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為可飽和吸收體在光纖激光器當中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容如下:1.通過化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)的方法制備的石墨烯具有高質(zhì)量,大尺寸的優(yōu)勢,非常利于轉(zhuǎn)移至不同的基底。我們利用傳統(tǒng)濕法轉(zhuǎn)移技術(shù)將石墨烯制備成可飽和吸收器件,并將其應(yīng)用在我們自行搭建的摻鉺光纖環(huán)形激光器中。實驗結(jié)果表明,石墨烯可飽和吸收體能夠產(chǎn)生典型的調(diào)Q脈沖,而且具有低閥值,高能量的優(yōu)良輸出特性。2.采用CVD直接生長的二維過渡金屬碳化物晶體材料-α相碳化抣(α-Mo2C)作為可飽和吸收體應(yīng)用于光纖激光器中。借助Z-掃描和泵浦探測技術(shù)首次對α-Mo2C的非線性光學性能進行了研究,結(jié)果表明該材料具有厚度依賴的光調(diào)制深度以及超快的載流子弛豫時間。另外,鑒于該材料寬波段的光學吸收特性,我們將其作為一種新型的寬波段可飽和吸收體應(yīng)用于1060 nm和1550 nm光纖激光器中,并且獲得了皮秒級的鎖模脈沖以及典型的被動調(diào)Q脈沖的輸出。3.采用CVD直接生長的石墨烯/二維α-Mo2C晶體異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為可飽和吸收體應(yīng)用于光纖激光器中。通過對該異質(zhì)結(jié)構(gòu)各方面的性能研究發(fā)現(xiàn):該復(fù)合材料相較于單一材料而言具有較大的光調(diào)制深度、較低的飽和光強和極大的非線性吸收系數(shù)等優(yōu)異的非線性光學性能。我們將其作為一種新型可飽和吸收體應(yīng)用于1550nm光纖激光器中,如期獲得了飛秒級的鎖模脈沖輸出,表現(xiàn)出了比石墨烯和α-Mo2C脈沖激光器相對更加優(yōu)異的輸出性能。
【圖文】：

調(diào)Q脈沖建立過程

鎖模脈沖建立過程
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN248;TB34

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 吳鴻興,郭大浩,王聲波,戴宇生,夏小平,陳明松;激光多功能Q調(diào)制技術(shù)及其實驗研究[J];量子電子學;1993年02期

，

本文編號：2693564