[發(fā)明專利]可飽和吸收體制備方法、可飽和吸收體及鎖模激光器

在審

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• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109980491A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾遠(yuǎn)康;陶麗麗;曾龍輝;龍慧
• 申請（專利權(quán)）人: 香港理工大學(xué)
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

本申請公開一種可飽和吸收體制備方法、可飽和吸收體及鎖模激光器。其中，可飽和吸收體制備方法包括：通過磁控濺射法在石英襯底上沉積鉑元素薄膜；將所述鉑元素薄膜放置于管式爐中進(jìn)行熱處理以獲取二硒化鉑薄膜，其中，所述熱處理中，管式爐上游低溫區(qū)放置高純硒粉；以及通過所述二硒化鉑薄膜制備可飽和吸收體。本申請公開的可飽和吸收體制備方法，具有制備方法簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及被動鎖模激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可飽和吸收體制備方法、可飽和吸收體及鎖模激光器。

背景技術(shù)

超短脈沖(皮秒及飛秒量級)激光相對于傳統(tǒng)的長脈沖(微秒及納秒量級)的激光，在使用過程中對加工材料周圍基本不會造成任何的熱損傷，是一種超精密無損加工工具，因此超短脈沖激光在精密加工、手術(shù)醫(yī)療、科研等領(lǐng)域具有重要的研究和應(yīng)用價值。

被動鎖模是一種可用于產(chǎn)生超短脈沖激光的方法，其基本原理是在光路中加入飽和吸收體，光源通過飽和吸收體之后，邊翼部分的損耗大于中央部分，導(dǎo)致光脈沖變窄，從而產(chǎn)生超短脈沖激光。由此可見，可飽和吸收體是超短脈沖激光最重要的零部件。目前，鎖模激光器中使用較多的仍是半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)，但是SESAM還是存在很多幾乎不可克服的問題，如在制備方法上，SESAM通常是采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)或分子束外延(MBE)法制備，不僅制作工藝復(fù)雜成本昂貴，而且必須基于昂貴的超凈室制造系統(tǒng)，同時，性能上還存在工作波長范圍窄(<100nm)、恢復(fù)時間長、調(diào)制深度難以調(diào)控、光損傷閾值低等諸多問題。因此尋找一種能夠替代SESAM的可飽和吸收體材料成為了超短脈沖激光領(lǐng)域的研究熱點。

石墨烯作為一種新型的二維材料，已經(jīng)被廣泛證實能夠作為可飽和吸收體產(chǎn)生超短脈沖激光，但是石墨烯由于單原子層吸光太弱，導(dǎo)致調(diào)制深度太小(～1.3％)。

因此，開發(fā)一種新型調(diào)制深度大的寬帶可飽和吸收體材料顯得頗為重，需要一種新的可飽和吸收體制備方法、可飽和吸收體及鎖模激光器。

在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種可飽和吸收體制備方法、可飽和吸收體及鎖模激光器，其中，本發(fā)明提供的可飽和吸收體制備方法，具有方法簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點；本發(fā)明提供的可飽和吸收體，能夠用于制造鎖模激光器；本發(fā)明提供的鎖模激光器，產(chǎn)生的脈沖激光性能穩(wěn)定。

本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過本發(fā)明的實踐而習(xí)得。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種可飽和吸收體制備方法，該方法包括：通過磁控濺射法在石英襯底上沉積鉑元素薄膜；將所述鉑元素薄膜放置于管式爐中進(jìn)行熱處理以獲取二硒化鉑薄膜，其中，在熱處理中，管式爐上游低溫區(qū)放置高純硒粉；以及通過所述二硒化鉑薄膜制備可飽和吸收體。

在本公開的一種示例性實施例中，通過磁控濺射法在石英襯底上沉積厚度為10nm的均勻連續(xù)的鉑元素薄膜。

在本公開的一種示例性實施例中，所述熱處理中，上游低溫區(qū)溫度為220℃，中心溫度為450℃；升溫到450℃的時間為45分鐘，保溫時間為90分鐘后自然冷卻至室溫。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種可飽和吸收體，該可飽和吸收體包括：所述可飽和吸收體的材質(zhì)為二硒化鉑；以及所述可飽和吸收體為如上文方法制備的可飽和吸收體。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種鎖模激光器，該鎖模激光器包括：泵浦光源；諧振腔；以及可飽和吸收體，所述可飽和吸收體的為如上文方法制備的可飽和吸收體。

在本公開的一種示例性實施例中，所述泵浦光源為808nm的半導(dǎo)體激光器。

在本公開的一種示例性實施例中，所述諧振腔為W型諧振腔。