[實(shí)用新型]一種基于硒化鉍可飽和吸收體的X型被動(dòng)鎖模脈沖激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922103775.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN210577007U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常建華;陳思成;張露瑤;陳恬恬;戴騰飛;劉海洋;戴瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/098
• 分類號(hào): H01S3/098;H01S3/11;H01S3/16
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;喬煒

本實(shí)用新型涉及一種基于硒化鉍可飽和吸收體的X型被動(dòng)鎖模脈沖激光器，包括半導(dǎo)體激光器、耦合透鏡組、第一平凹鏡、Yb:KYW晶體、第二平凹鏡、平面反射鏡、硒化鉍可飽和吸收體和輸出鏡；所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的連續(xù)光中心波長(zhǎng)為980 nm，連續(xù)光依次透過耦合透鏡組和第一平凹鏡入射到Y(jié)b:KYW晶體，連續(xù)光透過Yb:KYW晶體后入射到第二平凹鏡，經(jīng)第二平凹鏡反射到達(dá)平面反射鏡，然后被平面反射鏡反射并原路返回至第一平凹鏡，經(jīng)第一平凹鏡反射至硒化鉍可飽和吸收體，連續(xù)光透過過硒化鉍可飽和吸收體后經(jīng)輸出鏡輸出1030 nm波段的激光，由于可飽和吸收體硒化鉍的可飽和吸收特性，該激光器可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的脈沖激光輸出，實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)的脈沖輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于硒化鉍可飽和吸收體的X型被動(dòng)鎖模脈沖激光器，屬于脈沖激光技術(shù)領(lǐng)域及非線性光學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自從石墨烯材料出現(xiàn)并由此提出了二維材料這一概念后，眾多二維材料逐漸吸引了大批學(xué)者的注意力，其中包括了一些拓?fù)浣^緣體及過渡族金屬二硫?qū)倩锏取＿@些材料均可以在激光器中作為可飽和吸收體，硒化鉍（Bi₂Se₃）就是其中一種。硒化鉍是一種斜六方體晶結(jié)構(gòu)，它的密度6.82 g/cm³，熔點(diǎn)為710 ℃，不溶于堿，易為濃酸、王水所分解，是一種半導(dǎo)體材料和溫差電材料硒化鉍，可以由硒和鉍直接反應(yīng)或氧化鉍和硒化氫作用制取。而作為一種拓?fù)浣^緣體材料，硒化鉍的體態(tài)為絕緣體，其表面為金屬態(tài)，由于拓?fù)浣^緣體表面無帶隙及體內(nèi)窄帶隙的性質(zhì)，使其在紫外到紅外光電探測(cè)器件方面有很大的應(yīng)用前景。目前基于硒化鉍的光電器件近年來也得到了一定的發(fā)展，如在圓偏振光的照射下，與其螺旋性相關(guān)的光電流已在硒化鉍納米結(jié)構(gòu)中被觀察到，還有如經(jīng)過摻雜調(diào)控硒化鉍帶隙的光電器件研究也有一定的發(fā)展，但是當(dāng)摻雜濃度較高時(shí)，就會(huì)失去拓?fù)浣^緣體的性質(zhì)。同時(shí)由于拓?fù)浣^緣體硒化鉍表面的狄拉克金屬態(tài)性質(zhì)，因而可用于與其他半導(dǎo)體如硅半導(dǎo)體形成肖特基結(jié)來提高其光電性能。形成的肖特基結(jié)中，由于存在內(nèi)建電場(chǎng)，硒化鉍納米線中產(chǎn)生的光生載流子的分離將會(huì)被增強(qiáng)，從而提高器件性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可獲得高峰值功率、窄脈沖寬度的脈沖激光輸出的激光器。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：一種基于硒化鉍可飽和吸收體的X型被動(dòng)鎖模脈沖激光器，包括半導(dǎo)體激光器、耦合透鏡組、第一平凹鏡、Yb:KYW晶體、第二平凹鏡、平面反射鏡、硒化鉍可飽和吸收體和輸出鏡；所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的連續(xù)光中心波長(zhǎng)為980 nm，連續(xù)光依次透過耦合透鏡組和第一平凹鏡入射到Y(jié)b:KYW晶體，連續(xù)光透過Yb:KYW晶體后入射到第二平凹鏡，經(jīng)第二平凹鏡反射到達(dá)平面反射鏡，然后被平面反射鏡反射并原路返回至第一平凹鏡，經(jīng)第一平凹鏡反射至硒化鉍可飽和吸收體，連續(xù)光透過過硒化鉍可飽和吸收體后經(jīng)輸出鏡輸出1030 nm波段的激光。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)為：所述第一平凹鏡鍍有980 nm增透膜和1030nm高反膜。

所述Yb:KYW晶體朝向半導(dǎo)體激光器的一面鍍有980 nm增透膜和1030 nm高反膜，背向半導(dǎo)體激光器的一面鍍有1030 nm的增透膜。

所述第二平凹鏡鍍有1030 nm高反膜。

所述平面反射鏡鍍有1030nm高反膜。

所述輸出鏡鍍有1030 nm高反膜

所述輸出鏡透過率是5%。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型采用硒化鉍作為可飽和吸收體作為調(diào)Q器件，硒化鉍的合成制作方法簡(jiǎn)單方便，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省成本的目的。硒化鉍有著優(yōu)異的近紅外光學(xué)性能，在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域都有著巨大的潛力。在980 nm波長(zhǎng)的光照下硒化鉍內(nèi)在的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生光伏效應(yīng)，使硒化鉍的光響應(yīng)變強(qiáng)。