基于二維材料的被動調(diào)Q光纖激光器研究.pdf

1、調(diào)Q技術(shù)是一種獲得窄脈寬、高能量激光脈沖的重要技術(shù)。與傳統(tǒng)的激光器相比，被動調(diào) Q光纖激光器由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、效率高、散熱好等特點(diǎn)而備受人們的青睞，已經(jīng)在激光加工、生物醫(yī)藥和大容量光通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來，以石墨烯(Graphene)、過渡金屬硫化物（包括層狀二硫化鉬(MoS2)、層狀二硫化鎢(WS2)等）以及它們的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)為代表的二維材料因具有獨(dú)特的光學(xué)、電子學(xué)特性而成為了各國科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，基于二維

2、材料的被動調(diào)Q光纖激光器研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本研究主要內(nèi)容包括；⑴采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)制備的單層石墨烯作為可飽和吸收體，搭建了可調(diào)諧的被動調(diào)Q光纖激光器，通過調(diào)節(jié)腔內(nèi)的可調(diào)諧濾波器，實(shí)現(xiàn)了輸出脈沖波長在1519~1589nm之間的連續(xù)可調(diào)，調(diào)諧范圍達(dá)到70nm，分析了波長調(diào)諧對輸出脈沖的重復(fù)頻率、脈寬和脈沖能量等特性的影響。當(dāng)輸出脈沖的中心波長在1559.9 nm時(shí)，調(diào)節(jié)泵浦功率，輸出脈沖的重復(fù)頻率范圍

3、為8.55 kHz~38.26 kHz，最小脈沖寬度為3.45μs，脈沖能量最大值為138.76nJ。⑵制備了Graphene/MoS2范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)二維材料，實(shí)驗(yàn)表征了該材料在1550nm波長處的可飽和吸收特性。構(gòu)建了基于Graphene/MoS2異質(zhì)結(jié)可飽和吸收體的線形腔被動調(diào)Q光纖激光器，獲得的輸出脈沖的中心波長為1559.97 nm，重復(fù)頻率在15.53kHz~45.03kHz之間可調(diào)，最小脈寬為1.36μs，最大脈沖能量為3

4、7.7nJ，分析了泵浦功率對輸出脈沖特性的影響。⑶制備了Graphene/WS2范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)二維材料，實(shí)驗(yàn)表征了該材料在1550nm波長處的可飽和吸收特性。搭建了基于Graphene/WS2異質(zhì)結(jié)的可調(diào)諧被動調(diào)Q光纖激光器，通過調(diào)節(jié)腔內(nèi)的可調(diào)諧濾波器，實(shí)現(xiàn)了輸出脈沖波長在1509~1589nm之間的連續(xù)可調(diào)，調(diào)諧范圍達(dá)到80nm，分析了波長調(diào)諧對輸出脈沖的重復(fù)頻率、脈寬和脈沖能量等特性的影響。當(dāng)輸出脈沖的中心波長在1550nm時(shí)，調(diào)