[发明专利]一种双波长脉冲激发装置及双波长脉冲光纤激光器

说明书

本发明公开一种双波长脉冲激发装置及双波长脉冲光纤激光器，包括壳体以及设在壳体上的输入光纤与输出光纤，输入光纤与输出光纤在壳体内通过可饱和吸收结构相连以使得偏振态可调激光经过可饱和吸收结构后在输出光纤内产生双波长脉冲，可饱和吸收结构上设有双波长脉冲激发件，输入光纤内的偏振态可调激光经过双波长脉冲激发件后激发双波长脉冲并进入输出光纤，双波长脉冲激发件由铁磷硫制成，采用铁磷硫作为可饱和吸收体，利用铁磷硫的非线性光学吸收效应改变激光腔内损耗，将激光腔内连续运转的激光转换成调Q脉冲激光输出，通过铁磷硫的非线性可饱和吸收及偏振调制实现具有大脉冲能量和低重复频率的微秒量级的双波长调Q脉冲输出。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体是一种双波长脉冲激发装置及双波长脉冲光 纤激光器。

背景技术

自二十世纪六十年代，美国科学家E.Snitzer第一个提出将光纤技术应 用于激光器以来，超快激光器一直是国际上激光研究领域的重要研究热点。 光纤激光器和固体激光器一样，都可以产生脉冲。相对于传统的固体激光器， 光纤激光器的增益介质是掺稀土元素光纤，其增益特性优良并且阈值低、转 换效率高。其次，光纤的散热效果好，并且其波导特性使输出的光束具有优 异的空间分布质量。再者，光纤激光器的体积小、集成度高、结构紧凑、成 本低廉。

由于出色的电学性质和具有“对顶圆锥”型的独特能带结构，二维材料 表现出十分新奇的光电特性，例如饱和吸收、高非线性及限幅性等，引起了 物理、化学和材料领域研究人员的极大关注，被世界各国研究人员所广泛研 究。因此探索这类材料在光纤器件上的应用成为了目前国际上光电子领域的 前沿问题之一。

近年来，人们多侧重于对二维材料的饱和吸收特性在单波长脉冲激光器 方面的研究，但是在科学技术的某些领域，例如非线性频率转换、拉曼散射 光谱、泵浦探测光谱、超宽带超连续谱的产生等领域，需要用到两个不同波 长的激光，而单个的常规光纤激光器无法达到这一需求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种双波长脉冲激发装置及双 波长脉冲光纤激光器，通过铁磷硫的非线性可饱和吸收及偏振调制实现具有 大脉冲能力和低重复率(kHz)的微秒量级双波长调Q脉冲激光输出。

为实现上述目的，本发明提供一种双波长脉冲激发装置，包括壳体以及 设在壳体上的输入光纤与输出光纤，所述输入光纤与输出光纤在壳体内通过 可饱和吸收结构相连以使得偏振态可调激光经过可饱和吸收结构后在输出光 纤内产生双波长脉冲，所述可饱和吸收结构上设有双波长脉冲激发件，所述 输入光纤内的偏振态可调激光经过双波长脉冲激发件后激发双波长脉冲并进 入输出光纤，所述双波长脉冲激发件由铁磷硫制成。

进一步优选的，所述可饱和吸收结构包括位于壳体内的第一连接光纤与 第二连接光纤，所述可饱和吸收件包括夹持在第一连接光纤的尾端与第二连 接光纤的首端之间的铁磷硫薄膜，所述第一连接光纤的首端与输入光纤相接， 所述第二连接光纤的尾端与输出光纤相接。

进一步优选的，所述铁磷硫薄膜的制备过程为：

步骤101，将铁粉、红磷、硫粉以质量比例0.5～1.5:0.5～1.5:2.5～3.5 进行配料，将配料完成后的铁粉、红磷、硫粉以及运输剂依次装入石英管；

步骤102,将装有配料的石英管抽至低压并真空封管；

步骤103，将封好的石英管放置在加热炉的加热区，对加热炉升温以使铁 磷硫在石英管内生长，即得到铁磷硫晶体；

步骤104，去除铁磷硫晶体表面的运输剂后对其进行真空干燥处理；

步骤105，采用直接液相剥离法将真空干燥后的铁磷硫晶体剥离成纳米片 并抽滤成膜，即得到铁磷硫薄膜。

进一步优选的，步骤101中，铁粉、红磷、硫粉以及运输剂的总重量在 1.5g以下。