[實用新型]一種基于硫化磷錳可飽和吸收體的被動鎖模脈沖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022799442.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN213460458U
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常建華;劉卓瑤;陳思成;劉海洋;張曉穎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/098;H01S3/16;H01S3/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本實用新型公開了一種基于硫化磷錳可飽和吸收體的被動鎖模脈沖激光器，激光器主要裝置包括激光二極管、耦合透鏡組、Er:KGW晶體、平凹鏡、反射鏡、硫化磷錳可飽和吸收體和輸出鏡，帶尾纖輸出的半導體激光器產(chǎn)生980nm連續(xù)光依次經(jīng)過耦合透鏡入射到Er:KGW晶體，經(jīng)過Er:KGW晶體的1550nm激光由平凹鏡反射到達反射鏡，然后被反射至硫化磷錳可飽和吸收體，經(jīng)過硫化磷錳可飽和吸收體后到達輸出鏡輸出1550nm波段的鎖模脈沖激光。由于可飽和吸收體硫化磷錳的可飽和吸收特性，該激光器可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的脈沖激光輸出，實現(xiàn)飛秒級的脈沖輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及脈沖激光器領(lǐng)域及非線性光學領(lǐng)域，尤其涉及一種基于硫化磷錳可飽和吸收體的被動鎖模脈沖激光器。

背景技術(shù)

自從2010年石墨烯可飽和吸收(SA)調(diào)制器件用于摻鉺光纖環(huán)形腔，產(chǎn)生了1.5μm的脈沖激光以來，二維材料因其制備簡便、非線性吸收可腔、帶隙可調(diào)，已廣泛應用于光纖脈沖激光產(chǎn)生。二維材料中，含磷材料是重要成員，含磷一元二維材料黑鱗、二元二維材料砷磷等已廣泛應用到半導體行業(yè)，并作為可飽和吸收體在不同波長上獲得了不同類型的脈沖激光。相比于一元和二元的含磷二維材料，三元的過渡金屬硫代亞磷酸鹽(MPS₃)二維材料化學多樣性高和結(jié)構(gòu)復雜，表現(xiàn)出新穎的電、光和磁特性。作為含磷家族成員，MPS₃不僅具備黑鱗優(yōu)異的工作性能，還解決了穩(wěn)定性難題，能充分發(fā)揮磷元素電子施主、化學親和力、高晶格匹配能力等優(yōu)勢，且隨著過度金屬M的變化，MPS₃擁有吩咐的光學帶隙，廣泛應用于低維材料非線性光學和器件。作為二維層狀結(jié)構(gòu)低維材料，MPS₃由3種元素組成，其中過渡金屬元素M主要為Fe、Mn、Ni、Zn、Cd、V等。Fe、Mn、Ni、Zn、Cd、V等。MnPS₃作為典型的MPS₃：(1)層狀單斜晶體結(jié)構(gòu)，每個晶胞中含有2個Mn²+離子，1個P₂S₆⁴-基團，為六方晶格；(2)各向異性，且層間較強的磁相互作用；(3)擁有半導體帶隙中等，在光電探測、二維磁性、光催化等領(lǐng)域應用廣泛，是當前MPS₃家族的研究熱點之一。MnPS₃在光催化、磁性等多方面已開展許多工作。過渡金屬硫代亞磷酸鹽MnPS₃是三元含磷二維材料，具有新穎的光電特性。單晶MnPS3由化學氣相傳輸方法生長并結(jié)合機械剝離方法制備可飽和吸收體光纖調(diào)制器件。MnPS₃作為可飽和吸收體對于波長為1000nm～2000nm之間的激光具有良好的可飽和吸收特性，由于MnPS₃良好的可飽和吸收特性及較寬的帶寬，所以可以作為激光器可飽和吸收體的良好材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，本實用新型提出一種基于硫化磷錳可飽和吸收體的被動鎖模脈沖激光器。

為實現(xiàn)本實用新型的目的，提供一種基于硫化磷錳可飽和吸收體的被動鎖模脈沖激光器，包括：激光二極管、耦合透鏡組、Er:KGW晶體、平凹鏡、反射鏡、硫化磷錳可飽和吸收體和輸出鏡。

所述激光二極管發(fā)射的連續(xù)光經(jīng)過所述耦合透鏡組入射到所述Er:KGW晶體，所述Er:KGW晶體對連續(xù)光的中心波長進行增益，增益后的連續(xù)光通過所述平凹鏡反射至所述反射鏡，接著經(jīng)過所述反射鏡反射至所述硫化磷錳可飽和吸收體并穿過所述硫化磷錳可飽和吸收體到達所述輸出鏡，并從所述輸出鏡輸出。

進一步地，所述激光二極管發(fā)射的連續(xù)光的中心波長為980nm；經(jīng)所述Er:KGW晶體增益后的連續(xù)光的中心波長為1550nm。

進一步地，所述Er:KGW晶體靠近所述耦合透鏡組的一面鍍有980nm的增透膜和1550nm的高反膜，所述Er:KGW晶體遠離所述耦合透鏡組的一面鍍有1550nm的增透膜。

進一步地，所述平凹鏡表面鍍有1550nm高反膜。

進一步地，所述反射鏡表面鍍有1550nm高反膜。