成果名稱：石墨烯調Q光纖激光器

成果擁有單位：廈門大學

成果簡介：

調Q光纖激光器因能產生大能量、高功率、高重復率的激光脈沖且具備光束質量好、小型化、易于散熱等優點，在超精細微納加工、軍事、生物醫學、光通信等領域均具有重要的應用價值，是世界上各大激光器制造商極力開發的重點領域。隨著雙包層光纖激光技術的不斷發展成熟，已獲得了平均功率幾十瓦、峰值功率高達幾百兆瓦且脈沖寬度僅幾納秒的調Q激光脈沖。目前，調Q光纖激光器主要分為兩類：1)采用聲光調Q或電光調Q技術獲得主動調Q光纖激光器;2)采用可飽和吸收效應(如Cr4+晶體、半導體量子阱材料及碳納米管材料等)實現被動調Q光纖激光器。相比主動調Q光纖激光器，被動調Q光纖激光器通常具有成本低、結構簡單、設計靈活等優點。因此，被動調Q光纖激光器的實際應用中潛力更大。新型納米材料——石墨烯因其獨特的二維原子結構表現出許多獨特的物理特性(包括零帶隙能帶、強的泡利阻塞效應等)。其寬帶可飽和吸收特性，可用于寬波段被動調Q實現高性能脈沖激光器。相比已被國外壟斷的聲光調Q器和半導體可飽和吸收調Q器，使用石墨烯作為被動調Q器可大大降低該類脈沖激光器的成本。我們主要采用以下兩種技術制作光纖兼容的石墨烯調Q器： 1) 光誘導法將石墨烯沉積至光纖端面; 2)等離子體濺射沉積設備將石墨烯鍍制在光纖端面。使用上述方法自制石墨烯調Q器，我們已在單模摻Er光纖和單模摻Yb光纖中均實現了小功率調Q脈沖激光，脈沖寬度在微秒量級，平均輸出功率幾毫瓦，長期運轉穩定。已完成福建省科技廳重點項目“可調諧高功率摻Yb雙包層光纖激光器研究”，已授權實用新型專利：葉陳春，范元媛，吳彩緣，羅正錢，蔡志平, “波長可調諧摻Yb雙包層光纖激光器,”，專利號：ZL 2008 2 0229588.8。目前，正在著力開發石墨烯調Q的高功率摻Yb(以及Tm)雙包層光纖脈沖激光器，在實驗室已初步實現了平均功率W級的1μm波段調Q脈沖激光。應用范圍：平均功率幾瓦、峰值功率大于幾千瓦的調Q納秒脈沖光纖激光器在工業精密微加工、打標、切割、焊接及激光醫療等領域均有廣泛應用。制備石墨烯的主要原料高純度石墨，國內市場供應充足。制作高功率調Q光纖激光器所需的雙包層光纖，已有多家企業供應多種規格產品(如美國的 Nufern，國內企業如中國電子科技集團46研究所、武漢長飛)。廈門大學電子工程系已裝備美國SCT公司S500型等離子體濺射鍍膜機,可制備各種波段的激光腔鏡薄膜 (如增透、高反膜等)。前期預計設備投資200萬元(不包括廠房、公用工程等)。對年產100臺激光器的規模，預計利潤可達200萬元。

合作方式：技術轉讓或聯合生產，具體合作方式可商議。

聯系方式：

聯 系 人：羅正錢 

電 話： 15960266317

E - mail ： zqluo@xmu.edu.cn