高穩(wěn)定石墨烯鎖模光纖激光器的設(shè)計(jì).pdf

1、2004石墨烯現(xiàn)世，2010石墨烯發(fā)現(xiàn)者即獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯這種二維碳質(zhì)新材料各個(gè)方面優(yōu)良特性引起了世界各地科研人員的廣泛關(guān)注和研究，誕生了一系列令人矚目的研究成果。在光電子領(lǐng)域，石墨烯的高透明性，高電子遷移率，強(qiáng)非線性克爾效應(yīng)及可飽和吸收性等優(yōu)良特性，帶來了廣泛應(yīng)用，如觸摸屏，光起偏器，鎖模激光器，寬帶光調(diào)制器，高速光電探測(cè)器等等，石墨烯本身的優(yōu)秀光電性質(zhì)大大提升了光電器件的帶寬和響應(yīng)速率。其中一項(xiàng)重要應(yīng)用的就是利用石墨烯的強(qiáng)

2、飽和吸收特性來制備波長(zhǎng)無關(guān)的飽和吸收體，用于光纖激光器中實(shí)現(xiàn)鎖模超短脈沖。
　　首先我們提出了利用表面蒸鍍金膜石墨烯薄膜與側(cè)面剖磨光纖相結(jié)合的方案來制備石墨烯飽和吸收體。在其中，金膜同時(shí)起到增強(qiáng)鎖模器件的起偏度以及增強(qiáng)石墨烯與側(cè)面剖磨光纖消逝場(chǎng)相互作用以及作為石墨烯轉(zhuǎn)移過程中的物理支撐等作用。同時(shí)，我們改進(jìn)了剖磨光纖的打磨方式，提高了剖磨光纖固定的穩(wěn)定性和剖磨面的平坦度。通過上述兩方面的努力，我們制備了插入損耗~5dB@1550n

3、m調(diào)制深度14%的具有28dB@1550nm起偏特性的飽和吸收器件。最終，我們成功制得一臺(tái)時(shí)域脈沖寬度為105fs，平均輸出功率為7.4nJ，重復(fù)頻率7.5MHz的石墨烯飛秒光纖激光器整機(jī)，并進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間抗外界振動(dòng)干擾穩(wěn)定性測(cè)試。
　　此外，為了實(shí)現(xiàn)石墨烯光纖激光器的自動(dòng)鎖模并提高石墨烯鎖模光纖激光器穩(wěn)定性的目的，我們提出了一整套石墨烯鎖模光纖激光器光路及反饋電路的實(shí)現(xiàn)方案，將模擬退火算法的思想結(jié)合平時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)激光器腔內(nèi)偏振