[发明专利]一种电可调控波长的纳米激光器

说明书

本发明提供一种电可调控波长的纳米激光器，涉及纳米激光器领域。该电可调控波长的纳米激光器，包括机壳，所述机壳的内端底部靠后侧固定设置有保护壳，所述保护壳的内端设置有纳米激光器和检波器，所述纳米激光器固定设置在机壳的底端，所述检波器与纳米激光器的输出端连接，纳米激光器发射的激光穿过检波器，所述检波器的另一端连接有输出光纤，所述输出光纤的另一端依次贯穿保护壳的侧壁和机壳的侧壁通至外端，所述机壳的内端还设置有加热器，所述机壳的一外侧壁上固定设置有控制器。该装置可以通过控制器手动输入预设波长，然后装置便可以通过改变温度环境来智能精准调节波长，整个装置结构简单、控制操作都非常方便。

技术领域

本发明涉及纳米激光器技术领域，具体为一种电可调控波长的纳米激光器。

背景技术

纳米激光器，是指由纳米线等纳米材料作为谐振腔，在光激发或电激发下能够出射激光的微纳器件。这种激光器的尺寸往往只有数百微米甚至几十微米，直径更是达到纳米量级，是未来薄膜显示、集成光学等领域中的重要组成部分。

纳米激光器研究对基础研究和实际应用都有重要意义。首先，二维材料作为最薄的光学增益材料，已被证明可以支持低温下的激光运转，但是这种单层分子材料是否足以支持室温下的激光运转，在科技界尚存疑虑。室温运转是绝大部分激光实际应用的前提，因而新型激光的室温运转在半导体激光发展史上具有指标性意义。另外，由于二维材料中极强的库伦相互作用，电子和空穴总是以激子态出现，因而这种激光实际上与一种新型的激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚密切相关，是基础物理领域最为活跃的课题之一。

具有电可调性的高效纳米激光器在纳米光子和光电子领域具有重要的潜在应用，例如在片上光学信息处理、纳米光谱学、超分辨率成像和生物传感方面的应用。更重要的是，以连续和可逆的方式对受激发射波长进行宽范围调节的能力是高性能波分复用的核心。到目前为止，主要通过两种策略实现室温波长可变的纳米激光器，第一种策略是通过带隙工程，利用半导体合金组分的近连续可变以实现对增益谱的调控，进而实现对激射波长的调控。第二种策略是通过设计光学腔结构，利用腔与表面等离激元的耦合作用可以实现对激射波长的调控。例如利用金膜增强Burstein-Moss效应可以实现激射波长约20个纳米的移动(483-504)，尽管通过上述方案已经获得了巨大的成功，但是为了调控更加方便，控制更加准确，需要设计一种电可调控波长的纳米激光器。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电可调控波长的纳米激光器，解决了现有纳米激光器波长调控不够方便、不够精准的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电可调控波长的纳米激光器，包括机壳，所述机壳的内端底部靠后侧固定设置有保护壳，所述保护壳的内端设置有纳米激光器和检波器，所述纳米激光器固定设置在机壳的底端，所述检波器与纳米激光器的输出端连接，纳米激光器发射的激光穿过检波器，所述检波器的另一端连接有输出光纤，所述输出光纤的另一端依次贯穿保护壳的侧壁和机壳的侧壁通至外端，所述机壳的内端还设置有加热器，所述机壳的一外侧壁上固定设置有控制器，所述检波器和加热器均与控制器电性连接。

优选的，位于所述机壳侧壁和保护壳侧壁之间的输出光纤外端套设有保护管，所述保护管的两端分别固定连接在机壳侧壁和保护壳侧壁上。

优选的，所述保护管由金属铬制成。

优选的，所述所述纳米激光器包括硫化锌晶体纳米带和泵浦光源，硫化锌晶体纳米带设置在泵浦光源上。

优选的，所述纳米激光器的泵浦光源为350纳米的飞秒光，其重复频率为1KHZ，脉宽为130fs。

优选的，所述保护壳采用金属铜制成。

优选的，所述控制器内端设置有单片机、信号处理器、控制电路，所述单片机与信号处理器以及电控制电路连接，信号处理器与检波器连接，电控制电路与加热器连接。