资源描述：
《基于硫化钨可饱和吸收体掺铒光纤激光器研究》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、分类号TN248学校代码10590UDC535密级公开深圳大学硕士学位论文基于硫化钨可饱和吸收体掺铒光纤激光器研究学位申请人姓名刘爱江专业名称光学学院（系、所）电子科学与技术指导教师姓名闫培光教授原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文基于硫化钨可饱和吸收体掺铒光纤激光器研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日基于硫化钨可饱和吸收体掺铒
2、光纤激光器研究摘要被动锁模光纤激光器不仅拥有非常窄的脉冲宽度、极高的峰值功率及宽的光谱，而且具有成本低廉、结构紧凑、无需调试及效率高等优势，使得其在超快诊断、飞秒加工、生物医学及激光雷达等领域具有非常广泛的应用前景。随着纳米技术及新材料的不断发展，新型二维材料用于光纤激光器被动锁模已经成为当前激光领域的一个重要焦点。继单壁碳纳米管、石墨烯及拓扑绝缘体之后，新型二维材料过渡金属硫化物近年来引起科学家们强烈的兴趣。二硫化钨(TungstenDisulfide,WS2)作为过渡金属硫化物中比较有代表性的一种材料也受到极大的关注。WS2优异的电学和光学的特性
3、如超快的恢复时间和超宽带的饱和吸收等，使其在超快激光方面拥有非常广泛的应用前景。本论文以新型二维材料WS2被动锁模掺铒光纤激光器为研究平台，实验上探索基于WS2材料锁模新器件的应用价值。本论文的主要工作内容如下：1.介绍了被动锁模光纤激光器的研究进展，并详细介绍了被动锁模技术的几种方式如非线性偏振旋转(NonlinearPolarizationRotation,NPR)锁模技术、“8”字腔锁模技术、碳纳米管和石墨烯、新型二维纳米材料等。2.分析了WS2材料的基本能带结构，描述了WS2饱和吸收的基本过程和原理。对激光锁模脉冲形成机制做了理论分析，概括了
4、影响激光锁模的几个关键因素。3.运用脉冲激光沉积法(PulsedLaserDeposition,PLD)法制备WS2可饱和吸收体(SaturableAbsorber,SA)，在实验中SA的饱和吸收特性表现出厚度相关性，且SA器件具有较低的插入损耗(InsertionLoss,IL)和良好的功率承受能力。在掺铒光纤激光器中，泵浦功率为54mW时实现了稳定的基频锁模激光输出，脉冲的持续时间为675fs，信噪比达65dB。在395mW的最大泵浦功率下，脉冲持续时间缩短到452fs而信噪比也达到48dB。此时高阶谐波锁模的重复频率为1.04GHz，对应于53
5、阶谐波。4.将WS2纳米片分散液填充到单模光子晶体光纤(PhotonicCrystalFibers,PCF)中，制备一种超精细的可饱和吸收体。通过对SA进行表征,测得可饱和吸收体的2调制深度、饱和强度及非饱和损耗分别为3.53％、159MW/cm和23.2％。基于制备I基于硫化钨可饱和吸收体掺铒光纤激光器研究好的精细SA，搭建了一个掺铒光纤(Er-dopedFiber,EDF)激光器平台以检验所制备的可饱和吸收体的锁模性能。实验中，EDF激光器实现了激光锁模并获得了524fs脉冲输出和19.57MHz的重复频率，脉冲的信噪比(SignaltoNois
6、eRatio,SNR)达60.5dB。5.介绍了光纤集成型WS2-SAM的具体结构、制备方法及在掺铒光纤线形激光器中的锁模特性。通过搭建一套掺铒光纤线形激光器对制备样品的锁模特性进行了表征。实验结果表明在搭建的掺铒光纤激光器中WS2-SAM能够实现激光自锁模。锁模脉冲受到Q调制的影响,实验中测得的调Q脉冲的信噪比为40dB。实验证明这种器件用于实现激光锁模的可行性，且后期具有很大的优化空间。关键词：硫化钨；被动锁模；掺铒光纤激光器IIStudyonErbium-dopedfiberlaserswithWS2assaturableabsorbersAb
7、stractPassivelymode-lockedfiberlaserscanproducepulseswithverynarrowpulsewidth,high-peakpowerandawidespectrum.Thankstotheadvantagesoflow-cost,highgainefficiency,compactsizeandwithoutalignment,passivelymode-lockedfiberlasersprosperinfast-diagnosis,femtosecondprocessing,bio-medici
8、ne,laserradarandsoon.Withthedevelopmentofnanotechnolog
