基于新型二维材料的可饱和吸收体在锁模激光器中的应用

摘要

超短脉冲激光器具有峰值功率大、脉冲能量高和热效应低等特点，在许多领域都具有良好的应用前景。近几年来，基于二维纳米材料的锁模光纤激光器以其在产生超短脉冲方面的突出优势而备受关注。本文主要研究了三种基于新型二维材料的饱和吸收体器件，并应用于锁模光纤激光器中。主要研究内容如下：
　　1.我们采用了光驱动沉积的方式来将25 nm厚的黑磷纳米片沉积到光纤端面上，从而制备出可饱和吸收器件，解决了以往将机械剥离制备的黑磷进行转移时难以重复制备理想尺寸和厚度的样品以及不能生产大尺寸的样品的问题，另外也解决了用静电纺丝制备样品时工艺复杂的问题。最后，将制备好的黑磷可饱和吸收器件应用到1.5μm光纤激光器中并实现了锁模脉冲输出。
　　2.首次探究了用两步法制备的二维CH3NH3PbI3钙钛矿纳米片的非线性光学性质和线性光学性质，研究发现，和块状钙钛矿相比，二维钙钛矿纳米片有很强的饱和吸收效应和很大的调制深度。然后使用干法转移的方法将单片的钙钛矿纳米片转移到光纤端面上制备出可饱和吸收器件，并实现了在1064nm处稳定的皮秒级别的锁模脉冲输出，这项工作给基于二维钙钛矿在光电子领域的应用提供了更多的可能性。
　　3.探究了CH3NH3SnI3钙钛矿薄片的非线性光学性质，并将其直接生长在D型光纤表面，制备出可饱和吸收器件，增大了光与物质的相互作用，优化了光纤锁模激光器的脉冲输出。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 光纤激光器的工作机理

1.3脉冲激光器的理论机制

1.4 二维纳米材料可饱和吸收器件的最新研究进展

1.5 本课题的立题依据、意义及研究内容

第二章 黑磷材料可饱和吸收体

2.1 黑磷材料的制备和表征

2.2光沉积制备黑磷可饱和吸收体

2.3饱和吸收

2.4黑磷光纤激光器

2.5本章小结

第三章 二维CH3NH3PbI3钙钛矿纳米片可饱和吸收体

3.1 二维CH3NH3PbI3钙钛矿材料的制备和表征

3.2 光学特性探究

3.3钙钛矿可饱和吸收体的制备

3.4基于钙钛矿纳米片的光纤激光器

3.5本章小结

第四章 CH3NH3SnI3钙钛矿薄片可饱和吸收体

4.1 CH3NH3SnI3钙钛矿材料的制备和表征

4.2饱和吸收

4.3基于钙钛矿薄片的光纤激光器

4.4本章小结

第5章 结论和展望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢