基于二维材料的锁模光纤激光器研究

《基于二维材料的锁模光纤激光器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、朵各糾成丈凌ＵＮＴＲＯＮＩＣＳＣＩ０Ｌ６０ＹＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣ６Ｎ它ＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯｆＣ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ「、、苗＂论文题ｎ基于：维材料的锁撰光纤激化器妍究＇学科专业光学工程学号２０１３２１０５０２０５作者姓名滞化磊指营教师李和平教授，独创性卢明、Ｉ．本人刚所北父的位论义站本人在诗帅巧甘Ｉ进行的研化作？Ｉ妓取巧的研究成义。据巧所知，除ｒ义中巧別加別小注和故谢的地知夕ｈ论义

2、中小包含化他人。经发；表或撰与过的研巧：成巧，也小佔介丸．．决柯屯ｆ利技人学或化它教巧化构的节位或证书邮化川过的材料。Ｓ？｜｜巧同Ｉ；化的Ｈ志对本研究所做的化何Ｗ献均Ｌｉ化论义｜化／明确的说明并灰小谢，苗。：主ｎ化巧游知吁１）義｜｜期年论义使川授权本学位论义作巧克令／解屯科巧人巧巧欠保留、化川学位论义，，送交论义的捏印件和磁釉的规定行权保留化向ＩＪ家巧关部ｎ或机构１允许论义被＾＾阅和化關。本人授枚屯＾科技人巧可＾将学位迟义的个：部或部分内容编入扣乂数据昨进行檢藥，ｎｍ采川影

3、印、缩印或ｆ！揣■等复制于段保知、汇编学化论义。（保密的学位论义巧解密后化遵寸此规巧）－：作巧豁六＝ｉＡ甘师铭名［！則：２＾年左Ｍ分类号密级注1UDC学位论文基于二维材料的锁模光纤激光器研究（题名和副题名）邓光磊（作者姓名）指导教师李和平教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2016.04.15论文答辩日期2016.05.23学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEA

4、RCHOF2DMATERIAL-BASEDPASSIVELYMODE-LOCKEDFIBERLASERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:GuangleiDengSupervisor:Prof.HepingLiSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要被动锁模光纤激光器是一种重要的激光器，其输出脉冲具

5、有脉宽极窄、峰值功率高和光谱宽等特点，这使得被动锁模光纤激光器在非线性光学、高速光通讯、生物医学工程、激光微加工和激光雷达等多个领域都有着广泛的应用。最近出现的新型二维材料如石墨烯（Graphene）、过渡金属硫化物（包括层状二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2））等，因为其良好的电子学和光学特性，已引起各国科学家的广泛关注，基于二维材料的锁模光纤激光器成为当下激光技术领域的研究热点。所以，该项研究具有重要的学术意义和应用价值。本文的主要研究内容如下：首先，采用化学气相沉积（CVD）法制备了少数层（few-lay

6、er）MoS2，并表征了其材料特征和光可饱和吸收特性。搭建了基于该少数层MoS2的被动锁模光纤激光器，获得了稳定的锁模孤子脉冲输出。获得脉冲输出中心波长为1571.3nm、光谱宽度为2.8nm、脉冲宽度为0.91ps。另外，还分析讨论了激光谐振腔的净色散与脉冲宽度的关系，并通过数值模拟对已报道的实验结果进行了进一步的佐证。其次，采用CVD法制备了石墨烯、层状MoS2和WS2，并通过独特的转移工艺制备得到Graphene/MoS2异质结和Graphene/WS2异质结。表征了这两种异质结的材料特征和可饱和吸收特性，然

7、后分别搭建了基于这两种异质结的被动锁模光纤激光器，都获得了稳定的锁模孤子脉冲。利用基于Graphene/MoS2异质结的锁模光纤激光器，获得了中心波长为1571.8nm、光谱宽度为3.5nm、脉冲宽度为0.84ps的稳定孤子脉冲输出；利用基于Graphene/WS2异质结的锁模光纤激光器，获得了中心波长为1561.5nm、光谱宽度为3.4nm、脉冲宽度为0.78ps的稳定孤子脉冲输出。最后，建立了利用光纤双折射效应实现石墨烯锁模光纤激光器波长调谐的物理模型，数值模拟了该激光器的波长调谐特性，并与已报道的实验结果对照

8、分析。数值模拟结果显示，在净色散为负的激光腔中，通过调节光纤的双折射，实现了锁模脉冲的中心波长在1554nm到1566nm范围内的调谐；在净色散为正的激光腔中，通过调节光纤双折射，实现了锁模脉冲的中心波长在1556nm到1564nm范围内的调谐。数值模拟的结果与已报道的实验结果是一致的。关键词：被动锁模光纤激光器，石墨烯，过渡金属硫化物，范德瓦尔斯异质结，波