[发明专利]一种高效的1.3μm波段被动调Q掺钕光纤激光器

说明书

本发明公开了一种高效的1.3μm波段被动调Q掺钕光纤激光器，具体包括一种1.3μm波段的被动调Q掺钕光纤激光器和一种硒化铋可饱和吸收体的制备方法。所述1.3μm波段的被动调Q掺钕光纤激光器包括激光二极管泵浦源、波分复用器、一对光纤布拉格光栅、掺钕光纤和硒化铋可饱和吸收体，由一对光纤布拉格光纤构成线性谐振腔，波分复用器、掺钕光纤和硒化铋可饱和吸收体依次插入其中。本发明使用的硒化铋纳米片由化学气相沉积技术制备，所得的硒化铋纳米片具有形状均匀、层数可控和高损伤阈值等特点。将硒化铋薄膜转移至光纤接头上，插入激光器谐振腔内以作为可饱和吸收体。所述调Q掺钕光纤激光器输出功率高、脉冲能量大，具有全光纤结构，简单可靠，易于实际应用。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体为一种1.3μm波段的被动调Q掺钕光纤激光器和一种硒化铋可饱和吸收体的制备方法。

背景技术

被动调Q光纤激光器在医疗、电信、遥感等领域有着广泛的应用，具有脉冲能量大、成本低、结构紧凑等优点。此前，掺Yb、Er和Tm被动调Q光纤激光器因其优异的输出性能、广泛的实际应用、成熟的光学器件和光纤制造而被广泛研究。与Yb、Er和Tm掺杂的被动调Q光纤激光器相比，被动调Q的掺Nd光纤受到的关注较少，主要是由于高功率808nm单模泵浦源的缺乏和光纤制造技术的不成熟。此前仅有几项专注于被动调Q掺钕光纤激光器的工作被报道。

众所周知，可饱和吸收体是被动调Q激光器不可或缺的组成部分。硒化铋作为一种典型的二维材料可饱和吸收体，具有优异的非线性饱和吸收特性。此前，液相剥离技术因其成本低、制备容易等优点而被视为制备硒化铋纳米片的常用方法。然而，材料的低剥离效率和不可控的形态也限制了其广泛应用。众所周知，与液相剥离法制备的硒化铋纳米片相比，化学气相沉积(CVD)是另一种制备二维材料的有效方法，与液相剥离法制备的硒化铋纳米片相比，CVD-硒化铋纳米片具有形状均匀、层数可控、损伤阈值功率高等优点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种1.3μm波段的被动调Q掺钕光纤激光器和一种硒化铋可饱和吸收体的制备方法，解决了背景技术中提到的问题。

一种高效的1.3μm波段的被动调Q掺钕光纤激光器，具体技术方案如下：

所述调Q光纤激光器包括激光二极管泵浦源、光纤布拉格光栅一、波分复用器、掺钕光纤、硒化铋可饱和吸收体、光纤布拉格光栅二。

其中，优选的是，所述激光二极管泵浦源的中心波长为808nm；所述波分复用器包括808nm输入端和1064nm输入端，尾纤为普通单模光纤；所述光纤布拉格光栅一的中心波长为1360.86nm，3dB带宽为0.78nm，反射率大于99.9％；所述光纤布拉格光栅二的中心波长为1360.88nm，3dB带宽为0.56nm，反射率为90％；所述掺钕光纤的型号为CorActive Nd 103，长度为1.2m，在808nm处的吸收峰值为36dB。

优选的是，所述光纤布拉格光栅一、波分复用器的1064nm输入端、波分复用器的输出端、掺钕光纤、硒化铋可饱和吸收体、光纤布拉格光栅二依次相连构成所述调Q光纤激光器的线形谐振腔。其中，所述激光二极管泵浦源的泵浦激光由波分复用器的808nm输入端耦合进入激光谐振腔，所述调Q光纤激光器的输出经部分透射的光纤布拉格光栅二进行输出。

优选的是，所述调Q光纤激光器通过使用一对光纤布拉格光栅，将由掺钕光纤增益放大生成的频率范围较宽的激光限制在非常窄的频率范围内，再利用硒化铋可饱和吸收体的非线性饱和吸收特性，使所述激光器的调Q脉冲为一个光谱范围很窄的双波长脉冲，其中心波长分别为1360.52nm、1361.09nm。

一种硒化铋可饱和吸收体的制备方法，具体方案为：具体步骤如下：