张凤娟,黄 敏

(1.无锡科技职业学院物联网技术学院,江苏 无锡 214028;2.江南大学轻工业过程先进控制教育部重点实验室,江苏 无锡 214122)

1 引 言

由于调Q光纤激光器具有高效率、宽波段、高功率、性价比高、结构紧凑等特点,其在通信、医疗、工业、军事等领域发挥越来越重要的作用[1-3]。为了获得更高频率、更窄脉冲的调Q激光脉冲输出,人们正在不断寻找更多优秀的可饱和吸收材料。据报道,具有零带隙和良好可饱和吸收性质的石墨烯作为可饱和吸收体得到了充分发展[4-6]。随之,越来越多的二维“类石墨烯”材料作为优异的可饱和吸收体应用在脉冲激光器中,如MoS2、WS2、TiS2等等[7-10]。

近几年,MoS2在众多的二维“类石墨烯”材料中脱颖而出[11-12],与传统的调Q、锁模可饱和吸收体相比,它不但拥有独特的“三明治”结构,而且具有宽带隙、结构可调控、工作波段宽、非线性系数高、吸附力强,吸收系数优良等优点。2014年,B.Xu等人[13]首次利用MoS2作为SA应用到掺铒调Q激光器中,得到调谐范围为1519.6～1567.7 nm的调Q脉冲。此后,许多基于二硫化钼的调Q激光器相继被报道[14-15],但是利用二硫化钼可饱和吸收体得到脉宽为几十纳秒的报道并不多。本文以环形腔为基础,实现了基于MoS2-SA的掺镱光纤激光器连续和调Q运转,在560 mW 泵浦功率时,得到中心波长1063 nm、输出功率2.18 mW,重复频率为61.7 kHz,脉冲宽度为45 ns,单脉冲能量为38 nJ的激光输出。脉冲宽度、平均输出功率、重复频率与泵浦功率近似呈线性关系。

2 MoS2可饱和吸收体的制备及测试

目前制备MoS2可饱和吸收体的方法主要有:机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、分子束外延生长法(MBE)、液相分离法(LPD)等[16]。……