《全光纖超短長度飛秒雷射被動同步技術的研究》是依託南開大學，由馮鳴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全光纖超短長度飛秒雷射被動同步技術的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮鳴
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
飛秒雷射脈衝同步技術具有重要套用，開發全光纖超短長度的飛秒雷射脈衝同步技術具有重要意義。本項目提出開展基於石墨烯和微納光纖的全光纖超短長度飛秒雷射脈衝被動同步技術研究，將石墨烯薄膜覆蓋在微納光纖拉制的波分復用（WDM）耦合器錐區構建同步裝置。進行同步的飛秒雷射通過微納光纖構成的WDM耦合器進行混合，並通過倏逝波對石墨烯的可飽和吸收特性進行調製，從而實現被動同步。該同步方案充分利用了石墨烯的可飽和吸收特性和超寬頻回響特性，使兩列雷射可以在很短的距離內實現同步，且適用波段範圍廣；以微納光纖為傳輸載體，通過微納光纖周圍的強倏逝場實現雷射與石墨烯的耦合，既保持了全光纖的結構，又能夠通過改變光纖直徑方便地控制耦合強度；同時構建WDM耦合器，可使雷射脈衝的混合和同步同時進行，使得裝置結構更加緊湊。該被動同步技術具有如下優點：更寬的波長適用範圍；更簡便的製備過程；更簡單的器件結構；更高的系統集成度。
結題摘要
本項目通過四年的研究工作，已完成了項目計畫內容，並根據實際情況作了部分調整和深入研究。主要研究工作有：1、購置和改造了部分實驗設備；2、研究了以微納光纖為平台、以石墨烯等二維材料、金屬納米粒子等納米材料為工作物質的全光纖可飽和吸收體的設計與製備技術；3、測量了基於石墨烯、銀納米粒子、二硒化鉑納米片的全光纖可飽和吸收體的可飽和吸收特性及交叉損耗調製特性；4、在描述石墨烯可保和吸收特性二能級模型基礎上，構建了四能級模型，對二維納米材料中的交叉損耗調製特性進行了模擬和分析，研究了調製光光強、波長等對納米材料非線性吸收係數、飽和光強等的影響；5、基於石墨烯、銀納米粒子、二硒化鉑納米片等全光纖可飽和吸收體構建了多種調Q及鎖模脈衝光纖雷射器，包括運行狀態可調光纖雷射器、脈寬可調調Q光纖雷射器等，並研究了其中的物理過程；6、利用基於石墨烯的全光纖可飽和吸收體中的交叉損耗調製效應成功構建了同步調Q與同步鎖模光纖雷射器。項目提出的基於二維納米材料與微納光纖的可飽和吸收體具有調製深度可實時調整的特點，有助於雷射脈衝的實時最佳化及調製，有效拓展脈衝光纖雷射器套用的靈活性；項目提出的基於二維納米材料交叉損耗調製效應的同步脈衝雷射器，可在微分吸收雷達、光通信、太赫茲波產生及多波長泵浦探測方面獲得套用。
