[实用新型]基于非线性偏振旋转技术与石墨炔的混合锁模脉冲激光器

说明书

一种基于非线性偏振旋转技术与石墨炔的混合锁模脉冲激光器,具有用于输出泵浦光的泵浦源，泵浦源光出射方向依次设置有波分复用器、无源光纤、高增益铒纤、偏振调制器、石墨炔锁模器、隔离器、耦合器；利用非线性偏振旋转技术与石墨炔光学器件混合作用实现超短脉冲的产生，由于石墨炔光学材料具有窄的光学带隙可以作用在近红外区域，另外加上非线性偏振旋转技术共同作用，可以进一步提升超短脉冲激光的输出性能，本实用新型可实现输出性能更加稳定、体积小、易于集成的高效率脉冲光源。

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，具体涉及到一种基于非线性偏振旋转技术与石墨炔的混合锁模脉冲激光器。

背景技术

超短脉冲激光锁模技术是当前激光物理学，材料科学，纳米技术和生物医学的一个重要研究方法。为了实现大功率输出光纤激光器，在激光技术领域，我们在激光腔内加入可饱和吸收体和一些非线性系数较好的二维材料是获得超短脉冲最常用的方法，如拓扑绝缘体(Bi₂Te₃、Bi₂Se₃、Sb₂Te₃)和二维材料如WS₂、MoS₂等。这些物质的特点是具有可调的非线性吸收系数，接收与反馈信号光的时间短，并且光通过后对光的损耗较低，所以这些化合物可作为光吸收材料加入到激光器中，因此可以得到高功率、宽波段的混合锁模脉冲光源。

近年来，由于石墨炔(graphdiyne)具有良好的半导体性能，以及它的内部电子排列都比较特殊，因此该新型材料有望可以作为新型非线性光学器件而被应用于超短脉冲激光领域。因此，在原有的环形腔内加入石墨炔材料后，由于其和偏振相关隔离器共同作用，能够输出更加稳定的超短脉冲。故可将其作为可饱和吸收材料加入锁模器件中。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷,提供一种设计合理、结构简单、将非线性偏振旋转技术与石墨炔新型光学材料混合进行锁模、重复频率高、稳定性好、成本低、容易实现的基于非线性偏振旋转技术与石墨炔的混合锁模脉冲激光器。

解决上述技术问题采用的技术方案是：具有用于输出泵浦光的泵浦源，泵浦源光出射方向依次设置有波分复用器、无源光纤、高增益铒纤、偏振调制器、石墨炔锁模器、隔离器、耦合器；

所述的泵浦源的输出端接波分复用器的a输入端，波分复用器的c输出端接无源光纤和高增益铒纤，高增益铒纤的输出端接偏振调制器，偏振调制器的输出端接石墨炔锁模器，石墨炔锁模器的输出端接隔离器，隔离器的输出端接耦合器的d输入端，耦合器的f输出端输出40％的光用来检测光谱、e输出端输出60％的光进入波分复用器的b输入端，形成一个闭合回路的环形腔。

本实用新型的石墨炔锁模器为：第一单模光纤和第二单模光纤通过法兰盘连接，第一单模光纤的接头与第二单模光纤的接头相对设置，第一单模光纤的接头处设置有石墨炔吸收体。

本实用新型的石墨炔吸收体由石墨炔溶液通过液相沉积法将石墨炔溶液沉积在第一单模光纤接头处。

本实用新型的石墨炔吸收体由石墨炔薄膜通过光学沉积法设置在第一单模光纤接头处。

本实用新型的泵浦源输出的波长为974～980nm。

本实用新型的隔离器为偏振相关隔离器。

本实用新型的耦合器是输出比为40％：60％的2*2耦合器。

本实用新型的隔离器与石墨炔锁模器共同作用构成混合锁模机制。

本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

1、本实用新型的脉冲光源采用混合锁模技术产生超短脉冲，不要求增加调制源，可以发生自启动，易于实现；