專利名稱：石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，屬于激光技術(shù)以及非線性光學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖激光器具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、輸出光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了迅猛發(fā)展。特別是鎖模光纖激光器由于能夠產(chǎn)生高頻率的超短脈沖，在光通信系統(tǒng)、光電傳感、探測(cè)診斷、生物醫(yī)學(xué)、精密微加工和和軍事等眾多領(lǐng)域有著廣闊的前景。鎖模技術(shù)主要可分為主動(dòng)鎖模、被動(dòng)鎖模以及混合鎖模技術(shù)。其中被動(dòng)鎖模技術(shù)由于不需外界附加調(diào)制源，易于實(shí)現(xiàn)全光纖化的優(yōu)勢(shì)，成為研究的熱點(diǎn)，有著重要的實(shí)際應(yīng)用意義。被動(dòng)鎖模技術(shù)產(chǎn)生皮秒或飛秒脈沖的基本原理是利用光纖或其他元件中的非線性光學(xué)效應(yīng)對(duì)輸入脈沖的強(qiáng)度依賴性，實(shí)現(xiàn)各縱模相位鎖定，進(jìn)而產(chǎn)生超短脈沖。通常實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模的技術(shù)有半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)、碳納米管(SWNT)等技術(shù)，但是這兩種技術(shù)都存在一些不足。SESAM制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、可飽和吸收光譜范圍相對(duì)較窄。 SffNT雖然具有成本低廉、可飽和吸收光譜范圍寬等優(yōu)勢(shì)，但是制作SWNT可飽和吸收體時(shí)其直徑的不可控性，導(dǎo)致SWNT對(duì)某些特定的激光波長(zhǎng)而言，增加了插入損耗，導(dǎo)致可飽和吸收效應(yīng)不明顯。最近，石墨烯(graphene)材料被發(fā)現(xiàn)可作為一種新型的可飽和吸收體用于光纖激光器鎖模。石墨烯是由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料， 是構(gòu)建其他維度碳質(zhì)材料(如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨)的基本單元。2004 年，英國曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家安德烈·蓋姆(AndreGeim)和康斯坦丁 ·諾沃肖羅夫 (Konstantin Novoselov)首次通過機(jī)械剝離的方法從大塊石墨上得到了這種納米級(jí)的石墨烯薄片。由于石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)性能，可望在高性能電子器件、復(fù)合材料、場(chǎng)發(fā)射材料、氣體傳感器及能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
由于石墨烯可飽和吸收體具有制備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、可飽和吸收光譜范圍寬、鎖模效果好等優(yōu)點(diǎn)，因此本發(fā)明采用石墨烯作為可飽和吸收體用于光纖激光器鎖模。很好的解決了半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)和碳納米管(SWNT)鎖模技術(shù)中存在的制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、可飽和吸收光譜范圍相對(duì)較窄等問題。本發(fā)明可以產(chǎn)生高重頻、高能量的超短激光脈沖，經(jīng)過放大后的鎖模種子光可直接進(jìn)行材料微加工，以及中紅外激光器泵浦源等，有著廣泛的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。主要包括泵浦源、波分復(fù)用光纖耦合器、增益光纖、輸出耦合器、單模光纖、環(huán)形器、石墨烯可飽和吸收體、偏振控制器、隔離器、部分反射型光纖布拉格光柵、全反射型光纖布拉格光柵和反射鏡等。上述的石墨烯鎖模光纖激光器可采用環(huán)形腔或線形腔等結(jié)構(gòu)。
—種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，泵浦源1連接波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器2的公共端連接增益光纖3 ；增益光纖3的另一端連接輸出耦合器4 ；輸出耦合器4有兩路激光輸出端口，一路作為激光的直接輸出，另一路光連接到單模光纖5，單模光纖5與環(huán)形器6的輸入端相連；石墨烯可飽和吸收體7位于環(huán)形器6的公共端；環(huán)形器6的輸出端與偏振控制器8相連接，偏振控制器8又連接到波分復(fù)用光纖耦合器 2的輸入端；上述的波分復(fù)用光纖耦合器2、增益光纖3、輸出耦合器4、單模光纖5、環(huán)形器 6、偏振控制器8構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，泵浦源1連接波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器2的公共端連接增益光纖3 ；增益光纖3的另一端連接隔離器9 ； 隔離器9的輸出端與輸出耦合器4相連；輸出耦合器4有兩路激光輸出，一路直接輸出激光，另一路通過石墨烯可飽和吸收體7連接至偏振控制器8，偏振控制器8又連接到波分復(fù)用光纖耦合器2的輸入端；上述的波分復(fù)用光纖耦合器2、增益光纖3、隔離器9、輸出耦合器4、單模光纖5、石墨烯可飽和吸收體7、偏振控制器8構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，泵浦源1連接波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器2的公共端連接部分反射型光纖布拉格光柵10 ；部分反射型光纖布拉格光柵10有兩路光路輸出，一路輸出將激光沿原傳播方向相反的方向反射，一路輸出沿原光路傳播方向連接至單模光纖5，單模光纖5的另一端與增益光纖3的一端相連，增益光纖3的另一端連接石墨烯可飽和吸收體7 ；部分反射型光纖布拉格光柵10和石墨烯可飽和吸收體7之間由部分反射型光纖布拉格光柵10、單模光纖5、增益光纖3、石墨烯可飽和吸收體7構(gòu)成諧振腔；波分復(fù)用光纖耦合器2上留有一個(gè)腔內(nèi)光輸出的輸出端口 ；一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，泵浦源1連接波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器2的公共端連接增益光纖3 ；增益光纖3與單模光纖5的一端相連，單模光纖5的另一端連接輸出耦合器4 ；輸出耦合器4上有兩個(gè)輸出端，一端直接輸出激光，另一輸出端連接全反射型光纖布拉格光柵11 ；全反射型光纖布拉格光柵11反射回的光沿原光路依次通過輸出耦合器4、增益光纖3和波分復(fù)用光纖耦合器2的激光的出射端； 石墨烯可飽和吸收體7置于波分復(fù)用光纖耦合器2)的另一輸入端口 ；在全反射型光纖布拉格光柵11和石墨烯可飽和吸收體7之間由全反射型光纖布拉格光柵11、輸出耦合器4、單模光纖5、增益光纖3、波分復(fù)用光纖耦合器2、石墨烯可飽和吸收體7構(gòu)成諧振腔。一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，泵浦源1連接波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器2的公共端連接增益光纖3 ；增益光纖3的另一端連接單模光纖 5的一端，單模光纖5的另一端與輸出耦合器4相連；輸出耦合器4有兩路激光輸出，一路將激光直接輸出腔外，另一路將激光入射至全反射鏡12，；全反射鏡12)反射回的光沿原光路依次通過輸出耦合器4、增益光纖3和波分復(fù)用光纖耦合器2的輸出端；石墨烯可飽和吸收體7置于波分復(fù)用光纖耦合器2)的另一輸入端口 ；在全反射鏡12和石墨烯可飽和吸收體7之間由反射鏡12、輸出耦合器4、單模光纖5、增益光纖3、波分復(fù)用光纖耦合器2、石墨烯可飽和吸收體7構(gòu)成諧振腔。上述的泵浦源1可以是半導(dǎo)體激光器、固體激光器、光纖激光器或者拉曼激光器， 輸出泵浦光的中心波長(zhǎng)λ的范圍為700nm彡λ彡2000nm。上述的增益光纖3是摻有稀土元素中一種或多種的光纖或光子晶體光纖。
上述的輸出耦合器4的輸出比為R 1-R)，其中0 <R< 1。上述的石墨烯可飽和吸收體7采取機(jī)械分離、化學(xué)剝離或氣相沉積的制備方法制得；其組成成分包括石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯有機(jī)物。上述的全反射鏡12包括鍍金反射鏡、鍍銀反射鏡、鍍介質(zhì)反射鏡。本發(fā)明石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用被動(dòng)鎖模技術(shù)產(chǎn)生激光超短脈沖，不需要外界附加的調(diào)制源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)全光纖化。2、本發(fā)明采用石墨烯可飽和吸收體作為鎖模器件，降低了鎖模器件的制造成本和工藝難度，擴(kuò)大了可飽和吸收光譜范圍。3、本發(fā)明可以輸出穩(wěn)定性高、重復(fù)頻率高、脈沖能量大的超短脈沖激光，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。


圖1為實(shí)施例1中的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。圖2為實(shí)施例2中的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。圖3為實(shí)施例3中的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。圖4為實(shí)施例4中的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。圖5為實(shí)施例5中的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、泵浦源，2、波分復(fù)用光纖耦合器，3、摻稀土光纖，4、輸出耦合器，5、單模光纖，6、環(huán)形器，7、石墨烯可飽和吸收體，8、偏振控制器，9、隔離器，10、部分反射型光纖布拉格光柵，11、全反射型光纖布拉格光柵，12、平面反射鏡。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖示1-5對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不僅限于以下幾種實(shí)施例。實(shí)施例1一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1中，1為泵浦源，可選用中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為波分復(fù)用光纖耦合器，可采用熔融拉錐型980/1550nm泵浦光波分復(fù)用耦合器；3是摻稀土光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鉺光纖；4為耦合器，可采用1X2標(biāo)準(zhǔn)單模光纖耦合器，分光比為5 5;5為單模光纖，可采用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能單模光纖；6是環(huán)形器，可采用C+L波段 (1530-1610nm)三端口偏振無關(guān)光環(huán)行器；7是石墨烯可飽和吸收體，可以通過沉積石墨烯-PVA (石墨烯-聚乙烯醇)溶液的方法來得到；8是偏振控制器，可采用三環(huán)型機(jī)械式光纖偏振控制器。其中，中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管是激光器的泵浦源1。泵浦光通過波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦端進(jìn)入長(zhǎng)度為: 的摻鉺光纖3，然后到達(dá)分光比為5 5的耦合器5。50%的激光輸出腔外，50%的光繼續(xù)在諧振腔中運(yùn)行。由于光只能單向順序通過環(huán)形器6的三個(gè)端口，因而光由環(huán)形器6端口 1進(jìn)入，通過環(huán)形器6端口 2到達(dá)石墨烯可飽和吸收體7，反射回來的光再通過環(huán)形器6端口 2，到達(dá)環(huán)形器6端口 3。石墨烯可飽和吸收體 7是鎖模裝置，置于環(huán)形器6的端口 2后，通過調(diào)節(jié)兩者間的距離可以調(diào)節(jié)光的耦和效率。調(diào)節(jié)偏振控制器8可以優(yōu)化鎖模的結(jié)果，使得鎖模脈沖更穩(wěn)定。該環(huán)形腔總腔長(zhǎng)為500m。實(shí)施例2一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中，1為泵浦源，可選用中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為波分復(fù)用光纖耦合器，可采用熔融拉錐型 980/1550nm泵浦光波分復(fù)用耦合器；3是摻稀土光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鉺光纖；5為單模光纖，可采用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能單模光纖；7是石墨烯可飽和吸收體；8是偏振控制器，可采用三環(huán)型機(jī)械式光纖偏振控制器；9是隔離器，可采用偏振無關(guān)光隔離器。其中，中心波長(zhǎng)為974nm半導(dǎo)體激光二極管是激光器的泵浦源1。泵浦光通過波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦端進(jìn)入長(zhǎng)度為: 的摻鉺光纖3。然后通過隔離器9到達(dá)分光比為 5 5的耦合器5。50%的激光輸出腔外，50%的光繼續(xù)在諧振腔中運(yùn)行。再通過石墨烯可飽和吸收體7和偏振控制器8回到波分復(fù)用光纖耦合器，形成環(huán)形腔。隔離器9用于保證光在腔內(nèi)單向運(yùn)行，石墨烯可飽和吸收體7用于實(shí)現(xiàn)鎖模產(chǎn)生超短脈沖，偏振控制器8用于優(yōu)化鎖模結(jié)果。該環(huán)形腔總腔長(zhǎng)為200m。實(shí)施例3一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中，1為泵浦源，可選用中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為波分復(fù)用光纖耦合器，可采用熔融拉錐型 980/1550nm泵浦光波分復(fù)用耦合器；3是摻稀土光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鉺光纖；5為單模光纖，可采用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能單模光纖；7是石墨烯可飽和吸收體；10是部分反射型光纖布拉格光柵(FBG)，可選用反射率為20%的FBG。其中，中心波長(zhǎng)為974nm半導(dǎo)體激光二極管是激光器的泵浦源1。泵浦光通過波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦端到達(dá)部分反射型光纖布拉格光柵(FBG) 10。該部分反射型光纖布拉格光柵10反射率為20%，即20%的激光被反射回去，剩余80%的光進(jìn)入長(zhǎng)度為: 的摻鉺光纖3，然后到達(dá)石墨烯可飽和吸收體7。因而在部分反射型光纖布拉格光柵10和石墨烯可飽和吸收體7之間形成諧振腔。腔內(nèi)激光通過波分復(fù)用光纖耦合器的一端輸出。該線形腔總腔長(zhǎng)為20m。實(shí)施例4一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中，1為泵浦源，可選用中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為波分復(fù)用光纖耦合器，可采用熔融拉錐型 980/1550nm泵浦光波分復(fù)用耦合器；3是摻稀土光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鉺光纖；4為耦合器，可采用1X2標(biāo)準(zhǔn)單模光纖耦合器，分光比為5 5 ;5為單模光纖， 可采用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能單模光纖；7是石墨烯可飽和吸收體；11是全反射型光纖布拉格光柵(FBG)。其中，中心波長(zhǎng)為974nm半導(dǎo)體激光二極管是激光器的泵浦源1。泵浦光通過波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦端進(jìn)入長(zhǎng)度為: 的摻鉺光纖3，然后到達(dá)分光比為5 5的耦合器4。其中50%的光被輸出，剩余50%的光通過單模光纖傳輸?shù)竭_(dá)全反射型光纖布拉格光柵(FBG) 11，反射光依次通過耦合器4、摻鉺光纖3和波分復(fù)用光纖耦合器2到達(dá)石墨烯可飽和吸收體7。因而在全反射型光纖布拉格光柵11和石墨烯可飽和吸收體7之間形成諧振腔。該線形腔的腔長(zhǎng)為30m。
實(shí)施例5一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖5中，1為泵浦源，可選用中心波長(zhǎng)為974nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為波分復(fù)用光纖耦合器，可采用熔融拉錐型 980/1550nm泵浦光波分復(fù)用耦合器；3是摻稀土光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鉺光纖；4為耦合器，可采用1X2標(biāo)準(zhǔn)單模光纖耦合器，分光比為5 5 ;5為單模光纖， 可采用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能單模光纖；7是石墨烯可飽和吸收體；12是平面反射其中，中心波長(zhǎng)為974nm半導(dǎo)體激光二極管是激光器的泵浦源1。泵浦光通過波分復(fù)用光纖耦合器2的泵浦端進(jìn)入長(zhǎng)度為: 的摻鉺光纖3。然后到達(dá)分光比為5 5的耦合器4。其中50%的光被輸出，剩余50%的光通過單模光纖傳輸?shù)竭_(dá)平面反射鏡12。反射光依次通過耦合器4、摻鉺光纖3和波分復(fù)用光纖耦合器2到達(dá)石墨烯可飽和吸收體7。因而在平面反射鏡12和石墨烯可飽和吸收體7之間形成諧振腔。該線形腔的腔長(zhǎng)為30m。
權(quán)利要求
1.一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于泵浦源(1)連接波分復(fù)用光纖耦合器O)的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器O)的公共端連接增益光纖(3)；增益光纖(3) 的另一端連接輸出耦合器(4)；輸出耦合器(4)有兩路激光輸出端口，一路作為激光的直接輸出，另一路光連接到單模光纖(5)，單模光纖(5)與環(huán)形器(6)的輸入端相連；石墨烯可飽和吸收體(7)位于環(huán)形器(6)的公共端；環(huán)形器(6)的輸出端與偏振控制器⑶相連接， 偏振控制器(8)又連接到波分復(fù)用光纖耦合器O)的輸入端；上述的波分復(fù)用光纖耦合器 (2)、增益光纖( 、輸出耦合器(4)、單模光纖( 、環(huán)形器(6)、偏振控制器(8)構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。
2.—種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于泵浦源(1)連接波分復(fù)用光纖耦合器O)的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器O)的公共端連接增益光纖( ；增益光纖(3) 的另一端連接隔離器(9)；隔離器(9)的輸出端與輸出耦合器⑷相連；輸出耦合器⑷有兩路激光輸出，一路直接輸出激光，另一路通過石墨烯可飽和吸收體(7)連接至偏振控制器(8)，偏振控制器(8)又連接到波分復(fù)用光纖耦合器O)的輸入端；上述的波分復(fù)用光纖耦合器( 、增益光纖(3)、隔離器(9)、輸出耦合器(4)、單模光纖( 、石墨烯可飽和吸收體 (7)、偏振控制器(8)構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。
3.—種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于泵浦源(1)連接波分復(fù)用光纖耦合器O)的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器O)的公共端連接部分反射型光纖布拉格光柵 (10)；部分反射型光纖布拉格光柵(10)有兩路光路輸出，一路輸出將激光沿原傳播方向相反的方向反射，一路輸出沿原光路傳播方向連接至單模光纖(5)，單模光纖(5)的另一端與增益光纖(3)的一端相連，增益光纖(3)的另一端連接石墨烯可飽和吸收體(7)；部分反射型光纖布拉格光柵(10)和石墨烯可飽和吸收體(7)之間由部分反射型光纖布拉格光柵 (10)、單模光纖(5)、增益光纖(3)、石墨烯可飽和吸收體(7)構(gòu)成諧振腔；波分復(fù)用光纖耦合器O)上留有一個(gè)腔內(nèi)光輸出的輸出端口。
4.一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于泵浦源(1)連接波分復(fù)用光纖耦合器O)的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器O)的公共端連接增益光纖(3)；增益光纖(3) 與單模光纖(5)的一端相連，單模光纖(5)的另一端連接輸出耦合器⑷；輸出耦合器⑷ 上有兩個(gè)輸出端，一端直接輸出激光，另一輸出端連接全反射型光纖布拉格光柵(11)；全反射型光纖布拉格光柵(11)反射回的光沿原光路依次通過輸出耦合器G)、增益光纖(3) 和波分復(fù)用光纖耦合器O)的激光的出射端；石墨烯可飽和吸收體(7)置于波分復(fù)用光纖耦合器O)的另一輸入端口 ；在全反射型光纖布拉格光柵(11)和石墨烯可飽和吸收體(7) 之間由全反射型光纖布拉格光柵(11)、輸出耦合器G)、單模光纖(5)、增益光纖(3)、波分復(fù)用光纖耦合器O)、石墨烯可飽和吸收體(7)構(gòu)成諧振腔。
5.一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于泵浦源(1)連接波分復(fù)用光纖耦合器O)的泵浦輸入端；波分復(fù)用光纖耦合器O)的公共端連接增益光纖(3)；增益光纖(3) 的另一端連接單模光纖( 的一端，單模光纖( 的另一端與輸出耦合器(4)相連；輸出耦合器(4)有兩路激光輸出，一路將激光直接輸出腔外，另一路將激光入射至全反射鏡(12)，; 全反射鏡(1 反射回的光沿原光路依次通過輸出耦合器G)、增益光纖C3)和波分復(fù)用光纖耦合器O)的輸出端；石墨烯可飽和吸收體(7)置于波分復(fù)用光纖耦合器O)的另一輸入端口 ；在全反射鏡(12)和石墨烯可飽和吸收體(7)之間由反射鏡(12)、輸出耦合器0)、單模光纖(5)、增益光纖(3)、波分復(fù)用光纖耦合器O)、石墨烯可飽和吸收體(7)構(gòu)成諧振腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于所述的泵浦源(1)可以是半導(dǎo)體激光器、固體激光器、光纖激光器或者拉曼激光器，輸出泵浦光的中心波長(zhǎng)λ的范圍為700nm< λ ^ 2000nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于所述的增益光纖C3)是摻有稀土元素中一種或多種的光纖或光子晶體光纖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5所述的一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于所述的輸出耦合器的輸出比為R (1-R)，其中0<R< 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，其特征在于所述的石墨烯可飽和吸收體(7)采取機(jī)械分離、化學(xué)剝離或氣相沉積的制備方法制得；其組成成分包括石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯有機(jī)物。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石墨烯鎖模光纖激光器，其特征在于所述的全反射鏡 (12)包括鍍金反射鏡、鍍銀反射鏡、鍍介質(zhì)反射鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器，屬于激光技術(shù)和非線性光學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明主要包括泵浦源(1)、波分復(fù)用光纖耦合器(2)、增益光纖(3)、輸出耦合器(4)、單模光纖(5)、環(huán)形器(6)、石墨烯可飽和吸收體(7)和偏振控制器(8)等。本發(fā)明采用石墨烯可飽和吸收體(7)作為被動(dòng)鎖模器件，不需要外界附加的調(diào)制源，可以實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性、高功率、高能量、高效率的超短脈沖激光輸出。相對(duì)于半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)和碳納米管(SWNT)鎖模技術(shù)，石墨烯可飽和吸收體具有價(jià)格低廉，制作簡(jiǎn)單，可飽和吸收光譜范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，是一種更實(shí)用的鎖模器件。
文檔編號(hào)H01S3/098GK102208738SQ201110101110
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者劉江, 徐佳, 王璞 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)