1、石墨烯的非線性光學(xué)特性及其在光纖激光石墨烯的非線性光學(xué)特性及其在光纖激光器中的應(yīng)用器中的應(yīng)用Thefeaturesofnonlinearopticsofgrapheneitsapplicationinfiberlaser學(xué)科專業(yè)：光電子技術(shù)研究生：王曉龍指導(dǎo)教師：桑梅副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一三年十二月摘要脈沖激光器在工業(yè)加工、非線性頻率變換、生物光子學(xué)、光譜分析、醫(yī)療、智能傳感網(wǎng)、通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文將石墨烯

2、這一新興納米材料作為可飽和吸收體構(gòu)建到光纖激光器中產(chǎn)生鎖?；蛘哒{(diào)Q脈沖序列輸出。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究：1.分析了石墨烯的空間結(jié)構(gòu)及能級(jí)特性，研究了精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)α與石墨烯光吸收特性的關(guān)系，對(duì)不同層數(shù)石墨烯的特性進(jìn)行了分析。2.制備了石墨烯可飽和吸收體薄膜。將石墨烯粉末溶解于有機(jī)溶液中，使之均勻分散，采用光誘導(dǎo)沉淀法將石墨烯沉積在光纖端面上，制備了不同的可飽和吸收體薄膜樣品；另外，還用直接轉(zhuǎn)移法制備了單層石墨烯薄膜樣品。3

3、.對(duì)石墨烯薄膜樣品進(jìn)行了拉曼光譜分析，研究了自制石墨烯薄膜樣品的純凈度、厚度和均勻性。將石墨烯薄層利用旋轉(zhuǎn)涂覆法制備在兩個(gè)石英玻璃片上，利用紅外光譜得到了其透過率譜線，研究石墨烯薄膜作為可飽和吸收體的線性光學(xué)吸收特性。同時(shí)，還對(duì)石墨烯薄膜進(jìn)行了Z掃描實(shí)驗(yàn)研究，分析了其非線性光學(xué)吸收特性。4.進(jìn)行了基于石墨烯可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器實(shí)驗(yàn)研究。將自制的石墨烯可飽和吸收體接入光纖激光器進(jìn)行被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)，研究了不同厚度的石墨烯可飽和吸收

4、體薄膜對(duì)調(diào)Q光纖激光器的輸出特性的影響。5.研究了石墨烯被動(dòng)鎖模光纖激光器。構(gòu)建了一臺(tái)石墨烯可飽和吸收體被動(dòng)鎖模光纖激光器，得到了穩(wěn)定的被動(dòng)鎖模脈沖序列輸出。提高腔內(nèi)EDFA的輸出功率，觀察到了諧波脈沖鎖?，F(xiàn)象；改變光纖激光器的輸出耦合比，降低腔內(nèi)能量，可觀察到諧波鎖模被抑制的現(xiàn)象。6.進(jìn)行了單層石墨烯ErYb共摻雙包層被動(dòng)鎖模光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究。采用自制的單層石墨烯可飽和吸收體，構(gòu)建了一套ErYb共摻雙包層光纖激光器，觀察到穩(wěn)定的鎖