[发明专利]一种可饱和吸收体及其在激光器中的应用

说明书

本发明公开了二维过渡金属硼化物在可饱和吸收体中的应用以及激光器，二维过渡金属硼化物为层状结构的Mo_4/3B_2‑xT_z。本发明搭建了基于二维Mo_4/3B_2‑xT_z的光纤激光器，并优化Mo_4/3B_2‑xT_z饱和吸收体和光纤激光器的腔体结构，在调整泵浦功率和腔内偏振态后，超短和高重复率锁模脉冲实现了自启动。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种可饱和吸收体及其在激光器中的应用。

背景技术

在超快激光领域，基于饱和吸收体的被动锁模方式克服了克尔透镜锁模对谐振腔设计在稳区边缘的严要求，同时可以方便的自启动，成为皮秒和飞秒种子源产生的理想方式之一。到目前为止，半导体可饱和吸收镜(SESAM)为唯一商用化的可饱和吸收体材料。但是SESAM制备需要复杂昂贵的分子束外延生长设备。并且在中红外波段，使用SESAM可饱和吸收体一直没能获得高质量的超快激光产生。因此探寻可以简单批量生产的优秀可饱和吸收体材料一直是从事非线性光学和材料科学领域科研人员的不断追求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种二维过渡金属硼化物在可饱和吸收体中的应用。

本发明的目的之二在于提供一种可饱和吸收体。

本发明的目的之三在于提供一种全光纤锁模激光器。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种二维过渡金属硼化物在可饱和吸收体中的应用，所述二维过渡金属硼化物为层状结构的Mo_4/3B_2-xT_z，其中T_z为表面官能团，通常为-O、OH或-F；x为0～0.5，z为2～3。

作为本发明的一个优选方案，对于所述二维过渡金属硼化物的[110]面，Mo_4/3B_2-xT_z相邻晶格条纹间距为0.2～0.3nm，优选地为0.268nm。

作为本发明的一个优选方案，Mo_4/3B_2-xT_z的片层厚度为2～3nm，优选为2.5nm。

本发明还提供了二维过渡金属硼化物的制备方法，包括以下步骤：

对(Mo_2/3Y_1/3)₂AlB₂进行选择性刻蚀，蚀刻主要用氢氟酸，室温搅拌后，过滤悬浮液，悬浮于去离子水中，重复此步骤几次即可达到蚀刻的效果。将固体在室温风干。将蚀刻粉末溶解在四丁基氢氧化铵(TBAOH)中以进行名为嵌入的剥离，然后离心，以去除沉淀物。用去离子水清除残留的TBAOH并重复该过程几次。最后，用去离子水在摇动材料系统的情况下分层成单层和少层Mo_4/3B_2-xT_z(层状结构)。

本发明所述的二维过渡金属硼化物是依据论文“Two-dimensionalMo_4/3B_2-xwithorderedmetal vacancies obtainedby chemical exfoliation.Science 373(6556),801-805.”制备的。本发明将该论文所述的新材料(二维过渡金属硼化物)应用于新的技术领域，发现了其在飞秒激光中具很好的应用前景。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：