申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2020-03-10

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN111240123B

主分类号：G02F2/02

分类号：G02F2/02;G02F1/35

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.06.30#实质审查的生效;2020.06.05#公开

摘要：本发明涉及一种光纤集成层状硒化镓纳米片的光频率转换器及制备方法，将硒化镓纳米片集成在微纳光纤表面，用脉冲激光或连续激光作泵浦光，在横截面上具有很强的功率密度，且在光纤表面具有很强的倏逝场，结合硒化镓纳米片1的高二阶光学非线性极化率的特性，可以高效地产生倍频光或和频光。微纳光纤集成硒化镓纳米片后，二次谐波的强度提升了4个数量级。数值模拟表明，泵浦光基模、倍频光或和频光高阶模的模式折射率对波长的依赖性较小，此外，硒化镓纳米片具有较高的损伤阈值，且理论上倍频光或和频光的功率与泵浦光功率成平方关系，因此，只要进一步提高泵浦光功率，就能在很宽的波长范围内实现更强的倍频光或和频光输出。

主权项：1.一种光纤集成层状硒化镓纳米片的光频率转换器的制备方法，其特征在于：所述光频率转换器包括硒化镓纳米片1、微纳光纤2和单模光纤3；微纳光纤2的两端为单模光纤3，微纳光纤2的中部为锥腰区域，表面集成有硒化镓纳米片1；所述的微纳光纤2的总长度为21～45mm，从两端到中央锥腰区域分别为均匀锥区的过渡区，过渡区长度为10～20mm，直径自125μm过渡至3.12μm，微纳光纤2中央锥腰区域直径为3.12μm的长度为0.5～5mm；所述硒化镓纳米片1采用少层ε型硒化镓纳米片；所述少层ε型硒化镓纳米片横向尺寸大小为0.05～1μm，层数为1～10层；所述制备方法具体步骤如下：步骤1、在单模光纤3中间拉制成微纳光纤2：在洁净室中，使用剥线钳去除单模光纤的涂覆层，并用酒精擦去残留物，使用氢氧焰进行加热，在温度为1100～1500摄氏度，进行拉制；其中：火焰上方与待拉制光纤的距离是0～3mm，拉制速度为7～20mms；步骤2、在微纳光纤2集成硒化镓纳米片1：将硒化镓纳米片1分散在乙醇与水的混合溶液中，使用移液枪每次吸取20～80μL对微纳光纤2的锥区进行集成，同时向微纳光纤2中入射635nm波长的红光；多次重复上述步骤，每次集成间隔10～30分钟，直到微纳光纤2的透射率降到-2～-3dB或能产生较强二次谐波为止；步骤3、将所述单模光纤3的输入端与泵浦光发生器连接，输出端与光谱仪连接；所述泵浦光发生器能够产生1310nm连续光、1500～1620nm波长可调谐连续光或两束不同频率的连续光，以使光频率转换器产生二次谐波与和频。

全文数据：

权利要求：

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