[发明专利]可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及锁模激光器

说明书

本申请公开一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及锁模激光器。其中，可饱和吸收体制备方法包括：通过磁控溅射法在石英衬底上沉积铂元素薄膜；将所述铂元素薄膜放置于管式炉中进行热处理以获取二硒化铂薄膜，其中，所述热处理中，管式炉上游低温区放置高纯硒粉；以及通过所述二硒化铂薄膜制备可饱和吸收体。本申请公开的可饱和吸收体制备方法，具有制备方法简单，可实现工业化生产的优点。

技术领域

本发明涉及被动锁模激光器技术领域，具体而言，涉及一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及锁模激光器。

背景技术

超短脉冲(皮秒及飞秒量级)激光相对于传统的长脉冲(微秒及纳秒量级)的激光，在使用过程中对加工材料周围基本不会造成任何的热损伤，是一种超精密无损加工工具，因此超短脉冲激光在精密加工、手术医疗、科研等领域具有重要的研究和应用价值。

被动锁模是一种可用于产生超短脉冲激光的方法，其基本原理是在光路中加入饱和吸收体，光源通过饱和吸收体之后，边翼部分的损耗大于中央部分，导致光脉冲变窄，从而产生超短脉冲激光。由此可见，可饱和吸收体是超短脉冲激光最重要的零部件。目前，锁模激光器中使用较多的仍是半导体可饱和吸收镜(SESAM)，但是SESAM还是存在很多几乎不可克服的问题，如在制备方法上，SESAM通常是采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)法制备，不仅制作工艺复杂成本昂贵，而且必须基于昂贵的超净室制造系统，同时，性能上还存在工作波长范围窄(<100nm)、恢复时间长、调制深度难以调控、光损伤阈值低等诸多问题。因此寻找一种能够替代SESAM的可饱和吸收体材料成为了超短脉冲激光领域的研究热点。

石墨烯作为一种新型的二维材料，已经被广泛证实能够作为可饱和吸收体产生超短脉冲激光，但是石墨烯由于单原子层吸光太弱，导致调制深度太小(～1.3％)。

因此，开发一种新型调制深度大的宽带可饱和吸收体材料显得颇为重，需要一种新的可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及锁模激光器。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可饱和吸收体制备方法、可饱和吸收体及锁模激光器，其中，本发明提供的可饱和吸收体制备方法，具有方法简单，可实现工业化生产的优点；本发明提供的可饱和吸收体，能够用于制造锁模激光器；本发明提供的锁模激光器，产生的脉冲激光性能稳定。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一方面，提出一种可饱和吸收体制备方法，该方法包括：通过磁控溅射法在石英衬底上沉积铂元素薄膜；将所述铂元素薄膜放置于管式炉中进行热处理以获取二硒化铂薄膜，其中，在热处理中，管式炉上游低温区放置高纯硒粉；以及通过所述二硒化铂薄膜制备可饱和吸收体。

在本公开的一种示例性实施例中，通过磁控溅射法在石英衬底上沉积厚度为10nm的均匀连续的铂元素薄膜。

在本公开的一种示例性实施例中，所述热处理中，上游低温区温度为220℃，中心温度为450℃；升温到450℃的时间为45分钟，保温时间为90分钟后自然冷却至室温。

根据本发明的一方面，提出一种可饱和吸收体，该可饱和吸收体包括：所述可饱和吸收体的材质为二硒化铂；以及所述可饱和吸收体为如上文方法制备的可饱和吸收体。

根据本发明的一方面，提出一种锁模激光器，该锁模激光器包括：泵浦光源；谐振腔；以及可饱和吸收体，所述可饱和吸收体的为如上文方法制备的可饱和吸收体。

在本公开的一种示例性实施例中，所述泵浦光源为808nm的半导体激光器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述谐振腔为W型谐振腔。