[发明专利]一种基于氧化锑锡可饱和吸收体的超快光纤激光器

说明书

本发明公开了一种基于氧化锑锡可饱和吸收体的超快光纤激光器，涉及激光技术领域，具体为一种氧化锑锡可饱和吸收体的制备方法和一种双波长锁模超快光纤激光器。将氧化锑锡分散液与聚乙烯醇溶液混合，并放在超声波清洗机中超声分散得到氧化锑锡纳米片溶液。再将氧化锑锡纳米片溶液滴在蓝宝石衬底上，干燥一段时间形成氧化锑锡‑聚乙烯醇薄膜。剪下一小片薄膜转移至光纤接头的端面，用光纤连接器连接两个光纤接头作为可饱和吸收体。一种双波长锁模超快光纤激光器包括激光二极管泵浦源、波分复用器、掺铒光纤、氧化锑锡可饱和吸收体、偏振控制器一、单模光纤、偏振无关隔离器、偏振控制器二和输出耦合器；这是首次使用氧化锑锡制备可饱和吸收体，该材料展现出优异的非线性可饱和吸收特性。基于此饱和吸收体的锁模光纤激光器实现了稳定的双波长脉冲锁模。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体为一种基于氧化锑锡可饱和吸收体的超快光纤激光器，包括：一种氧化锑锡可饱和吸收体的制备方法和一种双波长锁模超快光纤激光器。

背景技术

近年来，由于其优异的非线性光学特性和可饱和吸收特性包括二维材料、量子点、金属和金属氧化物纳米粒子在内的各种新型材料被广泛用作可饱和吸收体，作为被动调Q或锁模激光器中的Q开关或者锁模器件。在这些材料中，单壁碳纳米管和石墨烯较早的被用于调Q和锁模激光器中。但单壁碳纳米管很容易纠缠成束，引起强烈的散射从而造成很大的损耗；石墨烯吸收效率低导致了低的调制深度，限制了它们进一步发展。量子点、金属和金属氧化物纳米粒子虽然具有形状均匀、吸收峰可调等优势，但却有着易受热凝聚的缺陷。因此高损伤阈值和宽带吸收可饱和吸收体的探索仍是研究热点。

透明导电氧化物在近红外区域表现出介电常数交叉的现象，因此在近红外区域具有巨大的全光学动态控制潜力。此外，由于其出色的化学稳定性和氧化物的性质，透明导电氧化物的损伤阈值可能非常高。近年来，几种此类材料，例如氧化铟锡，已被证明具有全光调制的潜力。然而，据我们所知，很少有人研究如氧化锑锡等其它透明导电氧化物的饱和吸收特性并将其应用于锁模光纤激光器。作为一种典型的透明导电氧化物，氧化锑锡在光学应用上具有很强的竞争力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化锑锡可饱和吸收体的制备方法和一种双波长锁模超快光纤激光器，解决了背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种氧化锑锡可饱和吸收体的制备方法，具体步骤如下：

步骤1：氧化锑锡溶液在超声波清洗机中超声分散3小时得到质量浓度为0.24mg/ml的氧化锑锡分散液。之后，将10％的聚乙烯醇溶液以1：2的质量比加入到氧化锑锡纳米晶体分散液中；

步骤2：将混合溶液放入超声波清洗机中超声分散3小时，得到氧化锑锡纳米片溶液；

步骤3：将氧化锑锡纳米片溶液滴在蓝宝石衬底上并在室温下干燥12小时以获得薄膜。将面积为1×1mm²的薄膜剥离并放在光纤接头的端面上，用光纤连接器夹在两个光纤接头之间作为可饱和吸收体。

如上述氧化锑锡可饱和吸收体的制备方法，其中，

优选的是，所述步骤1中氧化锑锡溶液超声分散的时间为3小时，氧化锑锡分散液的质量浓度为0.24mg/ml，聚乙烯醇溶液的浓度为10％，聚乙烯醇溶液与氧化锑锡分散液的质量比为1∶2；所述步骤2中超声分散的时间为3小时；所述步骤3中薄膜干燥时间为12小时。

优选的是，这是氧化锑锡材料首次被用来制备可饱和吸收体为所述激光器锁模器件，可实现激光器锁模运行，它展现出了优异的非线性可饱和吸收特性，其饱和强度和调制深度分别为7.51MW/cm²和2.30％，本发明制备得到的氧化锑铟锡可饱和吸收体；制备方法流程简单、生产成本低且产物纯度高、节能环保，易于实现工业化生产。