[发明专利]基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器及超快光纤激光器

说明书

本发明揭示了一种基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器及超快光纤激光器，所述光调制器沿光线传输方向依次包括输入光纤、第一连接光纤、锰铋碲薄膜、第二连接光纤及输出光纤，所述输入光纤与第一连接光纤相连，所述输出光纤与第二连接光纤相连，锰铋碲薄膜夹持在第一连接光纤和第二连接光纤之间，锰铋碲薄膜用于对连续激光进行调制得到飞秒脉冲激光。本发明采用锰铋碲薄膜制备的调制器件，锰铋碲薄膜可以大面积剥离和精准转移，调制器件性能更加稳定，可以得到更稳定、脉冲达到飞秒量级的激光输出，该器件能适用于多种光纤激光器中。

技术领域

本发明属于光纤激光器技术领域，具体涉及一种基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器及超快光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有光束质量好、效率高、稳定性好、结构紧凑、成本低廉、易于散热、易于实现高功率、易维护等多种特点，受到人们的广泛关注。尤其是具有高光束质量、高输出功率、高稳定性的锁模脉冲光纤激光器，在生物医疗、激光通信、激光测距、激光加工等多种领域有着广阔的应用前景。在现代众多的应用领域，特别是光学频率梳和光纤授时领域中，需要低时域抖动、高重复频率的飞秒脉冲。锁模技术可以实现高峰值功率的飞秒或皮秒量级的脉冲输出。

可饱和吸收体(也称饱和吸收体)作为关键调制器件，可以对连续光进行饱和吸收作用从而实现脉冲产生，因此寻找性能优异的材料是研究人员的不断追求。一个合适的调制器件需要材料具有响应时间快、波长范围宽、非线性系数大、光损失阈值高、低成本和易于集成等需求。传统的激光器常采用的是染料作为调制器件，但是染料具有带毒性、易变质、寿命短、要经常更换等缺点，已逐渐被淘汰。依托于石墨烯、黑磷、过渡金属硫化物等新兴二维材料的光电特性，研究人员正不断追求能表现出更优异性能，具备超快应用潜力的新材料。

近年来，拓扑绝缘体材料因表面导电内部绝缘的物理特性和宽带吸收特性、具有很大的非线性系数的光学优势，逐渐发展为一种调制器件的新材料选择。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器及超快光纤激光器。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器及超快光纤激光器，其结构简单，通过锰铋碲薄膜的非线性可饱和吸收及偏振调制实现超短脉冲激光输出。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于锰铋碲的光纤内集成型光调制器，所述光调制器沿光线传输方向依次包括输入光纤、第一连接光纤、锰铋碲薄膜、第二连接光纤及输出光纤，所述输入光纤与第一连接光纤相连，所述输出光纤与第二连接光纤相连，锰铋碲薄膜夹持在第一连接光纤和第二连接光纤之间，锰铋碲薄膜用于对连续激光进行调制得到飞秒脉冲激光。

一实施例中，所述光调制器还包括光纤适配器，用于固定连接第一连接光纤和第二连接光纤。

一实施例中，所述光调制器还包括壳体，所述输入光纤和输出光纤固定安装于壳体上，第一连接光纤、第二连接光纤、光纤适配器及锰铋碲薄膜位于壳体内部。

一实施例中，所述第一连接光纤与输入光纤一体成型，所述第二连接光纤与输出光纤一体成型。

一实施例中，所述光调制器为透射式调制器件。

一实施例中，所述锰铋碲薄膜的面积大于第一连接光纤及第二连接光纤的纤芯面积，以使锰铋碲薄膜完全覆盖第一连接光纤和第二连接光纤之间的激光传输通路。

一实施例中，所述锰铋碲薄膜通过干法转移工艺固定于第一连接光纤和第二连接光纤之间，转移介质为透明、低黏性介质。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：