[發明專利]一種電可調控波長的納米激光器

在審

• 申請號: 202110581054.1
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113422285A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 程亞洲;宋洪曉;程倩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/04;H01S3/02
• 代理公司: 濟南春華秋實專利代理事務所(普通合伙) 37331
• 代理人: 劉亞明

本發明提供一種電可調控波長的納米激光器，涉及納米激光器領域。該電可調控波長的納米激光器，包括機殼，所述機殼的內端底部靠后側固定設置有保護殼，所述保護殼的內端設置有納米激光器和檢波器，所述納米激光器固定設置在機殼的底端，所述檢波器與納米激光器的輸出端連接，納米激光器發射的激光穿過檢波器，所述檢波器的另一端連接有輸出光纖，所述輸出光纖的另一端依次貫穿保護殼的側壁和機殼的側壁通至外端，所述機殼的內端還設置有加熱器，所述機殼的一外側壁上固定設置有控制器。該裝置可以通過控制器手動輸入預設波長，然后裝置便可以通過改變溫度環境來智能精準調節波長，整個裝置結構簡單、控制操作都非常方便。

技術領域

本發明涉及納米激光器技術領域，具體為一種電可調控波長的納米激光器。

背景技術

納米激光器，是指由納米線等納米材料作為諧振腔，在光激發或電激發下能夠出射激光的微納器件。這種激光器的尺寸往往只有數百微米甚至幾十微米，直徑更是達到納米量級，是未來薄膜顯示、集成光學等領域中的重要組成部分。

納米激光器研究對基礎研究和實際應用都有重要意義。首先，二維材料作為最薄的光學增益材料，已被證明可以支持低溫下的激光運轉，但是這種單層分子材料是否足以支持室溫下的激光運轉，在科技界尚存疑慮。室溫運轉是絕大部分激光實際應用的前提，因而新型激光的室溫運轉在半導體激光發展史上具有指標性意義。另外，由于二維材料中極強的庫倫相互作用，電子和空穴總是以激子態出現，因而這種激光實際上與一種新型的激子極化激元的玻色-愛因斯坦凝聚密切相關，是基礎物理領域最為活躍的課題之一。

具有電可調性的高效納米激光器在納米光子和光電子領域具有重要的潛在應用，例如在片上光學信息處理、納米光譜學、超分辨率成像和生物傳感方面的應用。更重要的是，以連續和可逆的方式對受激發射波長進行寬范圍調節的能力是高性能波分復用的核心。到目前為止，主要通過兩種策略實現室溫波長可變的納米激光器，第一種策略是通過帶隙工程，利用半導體合金組分的近連續可變以實現對增益譜的調控，進而實現對激射波長的調控。第二種策略是通過設計光學腔結構，利用腔與表面等離激元的耦合作用可以實現對激射波長的調控。例如利用金膜增強Burstein-Moss效應可以實現激射波長約20個納米的移動(483-504)，盡管通過上述方案已經獲得了巨大的成功，但是為了調控更加方便，控制更加準確，需要設計一種電可調控波長的納米激光器。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種電可調控波長的納米激光器，解決了現有納米激光器波長調控不夠方便、不夠精準的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種電可調控波長的納米激光器，包括機殼，所述機殼的內端底部靠后側固定設置有保護殼，所述保護殼的內端設置有納米激光器和檢波器，所述納米激光器固定設置在機殼的底端，所述檢波器與納米激光器的輸出端連接，納米激光器發射的激光穿過檢波器，所述檢波器的另一端連接有輸出光纖，所述輸出光纖的另一端依次貫穿保護殼的側壁和機殼的側壁通至外端，所述機殼的內端還設置有加熱器，所述機殼的一外側壁上固定設置有控制器，所述檢波器和加熱器均與控制器電性連接。

優選的，位于所述機殼側壁和保護殼側壁之間的輸出光纖外端套設有保護管，所述保護管的兩端分別固定連接在機殼側壁和保護殼側壁上。

優選的，所述保護管由金屬鉻制成。

優選的，所述所述納米激光器包括硫化鋅晶體納米帶和泵浦光源，硫化鋅晶體納米帶設置在泵浦光源上。

優選的，所述納米激光器的泵浦光源為350納米的飛秒光，其重復頻率為1KHZ，脈寬為130fs。

優選的，所述保護殼采用金屬銅制成。

優選的，所述控制器內端設置有單片機、信號處理器、控制電路，所述單片機與信號處理器以及電控制電路連接，信號處理器與檢波器連接，電控制電路與加熱器連接。