[發(fā)明專利]一種基于聚合物的光纖鎖模器件及其制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111342333B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 王云征;續(xù)麗媛
• 申請（專利權）人: 深圳市達則科技有限責任公司
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098;H01S3/11;H01S3/067
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐家升

本發(fā)明涉及一種基于聚合物的光纖鎖模器件及其制備方法與應用。所述基于聚合物的光纖鎖模器件包括聚合物薄膜和兩個同軸設置的光纖連接器；聚合物薄膜設置在兩個光纖連接器的端面之間；聚合物薄膜粘附在其中一個光纖連接器的端面。本發(fā)明基于聚合物的光纖鎖模器件所使用的原材料價格低廉，種類眾多，可適用于各種波段和需求；制備過程所需的儀器設備(勻膠機、真空烘箱、顯微操作平臺等)均為常用基礎設備，生產成本低。此外，光纖鎖模器件的制備成本較低使得該全光纖化的鎖模激光器的整體成本相應降低。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于聚合物的光纖鎖模器件及其制備方法與應用，屬于聚合物材料光電器件的技術領域。

背景技術

鎖模光纖激光器具有體積小、結構緊湊、光束質量高、熱管理簡單、穩(wěn)定性強的優(yōu)點，并且能夠產生皮秒和飛秒激光脈沖，在材料加工、生物醫(yī)學、精密測量及科學研究中得到了廣泛的應用。現有技術中，實現光纖激光器鎖模的方法包括非線性偏振旋轉鎖模、非線性光學/放大環(huán)形鏡鎖模以及材料基鎖模。其中，非線性偏振旋轉鎖模對環(huán)境比較敏感，穩(wěn)定性差；非線性光學/放大環(huán)形鏡鎖模的啟動相對困難；而材料基鎖模具有自啟動特性、高穩(wěn)定性以及豐富的鎖模參數，因而在研究及應用中得到了廣泛的關注和使用。

材料基鎖模器件采用的是一類具有可飽和吸收特性的材料，即低強度光照射時透過率低而高強度光照射時透過率高的材料，將其放置于光纖激光器中可以起到抑制低強度噪聲、選擇高強度脈沖、啟動鎖模以及凈化脈沖的作用。影響材料基鎖模器件性能的參數包括弱光透過率、調制深度、飽和恢復時間和損傷閾值等。目前材料基鎖模器件常用的可飽和吸收材料包括半導體可飽和吸收反射鏡、碳納米管、二維材料(石墨烯、過渡金屬硫族化合物、黑磷、MXene等)、金屬納米材料等。然而，這些可飽和吸收材料的制備過程通常需要借助昂貴的儀器(如化學氣相沉積、激光燒蝕、納米結構生長、高溫高壓等)，導致制備成本較高。

此外，由目前的材料基鎖模器件普遍具有較高的非飽和損耗和插入損耗，這不僅使光纖激光器具有較高的鎖模閾值和較低的輸出功率，而且也降低了鎖模器件的損傷閾值，使系統(tǒng)的長期可靠性和穩(wěn)定性變差。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于聚合物的光纖鎖模器件。

本發(fā)明還提供一種上述光纖鎖模器件的制備方法及一種應用上述光纖鎖模器件的全光纖化鎖模激光器。

本發(fā)明的技術方案為：

一種基于聚合物的光纖鎖模器件，包括聚合物薄膜和兩個同軸設置的光纖連接器；聚合物薄膜設置在兩個光纖連接器的端面之間；聚合物薄膜粘附在其中一個光纖連接器的端面。

優(yōu)選的，所述聚合物薄膜的厚度為100～500微米。

上述光纖鎖模器件的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚合物顆粒倒入溶劑中攪拌均勻，得到濃度為0.1～2wt％的聚合物溶液；

(2)利用勻膠機將步驟(1)得到的聚合物溶液均勻涂覆在玻璃片上；勻膠機轉速為1000～8000轉/分鐘；涂覆處理時間為5～30分鐘；每次涂覆處理的聚合物溶液的體積為0.1～0.5mL；

(3)將步驟(2)得到的涂覆有聚合物的玻璃片，在真空環(huán)境中進行烘烤干燥處理，排出聚合物中的溶劑，使聚合物成膜，增加聚合物的硬度；真空環(huán)境的真空度為10～100Pa；烘烤溫度為50～300℃；烘烤干燥處理時間為4～12小時；

(4)將步驟(3)得到的聚合物薄膜切割成1×1mm²的聚合物薄膜方片；

(5)將步驟(4)獲得的聚合物薄膜方片粘附到光纖連接器的端面，并整體與另一個光纖連接器進行同軸配合，構成基于聚合物的光纖鎖模器件。