[发明专利]石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体制备方法及锁模光纤激光器

权利要求书

1.石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：包括泵浦光源(1)和激光谐振腔，其中，激光谐振腔由波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振无关隔离器(4)、输出耦合器(5)、石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体(6)和单模光纤(7)组成；

其中泵浦光源(1)的输出端与波分复用器(2)的980nm端相连，波分复用器(2)的公共端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振无关隔离器(4)的输入端相连，偏振无关隔离器(4)的输出端与输出耦合器(5)的输入端相连，输出耦合器(5)输出端与石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体(6)的一端相连，石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体(6)的另一端与单模光纤(7)的一端相连，单模光纤(7)的另一端与波分复用器(2)的1550nm端相连，构成环形激光谐振腔。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：所述泵浦光源(1)提供泵浦光，通过波分复用器(2)将光耦合进环形腔中，经过掺铒光纤(3)获得增益后，依次经过偏振无关隔离器(4)、输出耦合器(5)、石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体(6)和单模光纤(7)，所述输出耦合器(5)采用90：10耦合比，其中10％用于数据监测，90%在激光谐振腔内运转；所述偏振无关隔离器(4)保证腔内光的单向传输，通过调节泵浦光源(1)得到稳定的锁模脉冲输出。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：所述泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、偏振无关隔离器、输出耦合器、石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体、单模光纤之间均通过单模光纤熔接。

4.根据权利要求1所述的石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：所述泵浦光源(1)为Hi1060单模光纤耦合的半导体激光器，其中心波长为980nm，对应于掺铒光纤(3)的泵浦吸收峰。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：所述波分复用器(2)的工作波长是980/1550nm，其尾纤型号为OFS980。

6.根据权利要求1所述的石墨烯-硫化铅量子点异质结构可饱和吸收体的锁模光纤激光器，其特征在于：所述激光谐振腔的增益介质为掺铒光纤(3)，型号为EDFC-980-HP。

7.石墨烯-硫化铅量子点异质结构的可饱和吸收体的制备方法，其特征在于，步骤为：

S1：取单模石英光纤，去除表面聚合物涂覆层，使用乙醇将光纤表面擦拭干净，对光纤进行端面切割，利用熔接机的低电压电弧放电功能，清洁光纤端面，确保没有任何污渍残留；

S2：将S1所得的单模光纤置于石墨夹具上，置于管式炉中，温度达到700℃时，通入甲烷和氢气的混合气体，体积比为1：9，待管路内气压稳定后，打开等离子体发生器，调节功率，开始生长；

S3：将S2所得的端面长有石墨烯的单模石英光纤插入裸纤适配器中,保证单模光纤端面与裸纤适配器插针体端面在同一平面；

S4：将氧化铅、十八烯和油酸放入三颈烧瓶中，持续搅拌，在真空环境下加热到反应，制备铅源；

S5：将硫粉和油胺混合，加热制备硫前驱体；

S6：将S5所得的硫前驱体在氩气环境保护下，快速注射到S4所得的含铅源的烧瓶中，加热完成反应，快速冷却至室温；

S7：用环己烷溶液对S6所得的硫化铅量子点进行分离纯化，在离心机中离心，将得到的硫化铅量子点在真空环境下干燥，最后重新溶解在环己烷溶液中，得到硫化铅量子点分散液；

S8：将S7所得的硫化铅量子点分散液均匀滴涂到S3所得的裸纤适配器端面，待干燥后，可获得石墨烯-硫化铅量子点异质结构；

S9：将S8所得的石墨烯-硫化铅量子点异质结构，与光纤跳线用光纤法兰盘连接起来，形成基于石墨烯-硫化铅量子点异质结构的可饱和吸收体。