基于二维材料二硫化钨的微光纤器件光控特性研究

来源 :暨南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyanwei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的进步,高带宽、低损耗的光纤波导器件越来越受到重视。而这其中的微光纤器件因其在光纤传感、光通信等领域的重要地位,受到了巨大的关注。  微光纤是采用火焰加热拉伸后制备而成的微米直径级别的光纤。在微光纤微米区光以倏逝波的形式存在,提高了光与物质的相互作用。对该倏逝波的利用,研究学者将新发现的具有良好电学、光学特性的二维材料与微光纤结合起来开发出新型的光电器件。二硫化钨是六方晶系的二维材料,具有层数依赖的能带结构,相邻原子层通过范德瓦耳斯力形成共价键,其原子层表面有很高的电子迁移率,因此在超快光电器件上具有广阔的应用前景。  本论文用物理沉积法得到覆盖二硫化钨的微光纤。主要研究了基于二维材料二硫化钨的微光纤器件在405nm外泵浦光和980nm/1458nm内泵浦光的光可控特性。通过改变泵浦光功率可以改变二硫化钨吸收特性,从而实现对信号光的调控。  基于405nm外泵浦光光可控特性研究主要利用405nm紫光激光器照射覆盖二硫化钨的微光纤锥形区,分别测量1550nm激光和1520nm-1620nm宽带范围内透过光功率的变化。当1550nm激光做信号光时,随着405nm激光器光功率从0mW增大至17.4mW,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件在泵浦光功率上升阶段透过光功率变化为1.51dB,灵敏度为0.088dB/mW;下降阶段透过光功率变化为1.45dB,灵敏度为0.083dB/mW。当1520nm-1620nm宽带光做信号光时,405nm激光器光功率从0mW增大到26.4mW,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件宽带范围内透过光功率最大变化为3.7dB,相应得到的平均灵敏度为0.117dB/mW。  基于980nm/1458nm内泵浦光光可控特性研究中主要利用980nm/1458nm激光器作内泵浦光源与信号光源耦合,输入基于二维材料二硫化钨的微光纤器件,分别测出微光纤中1550nm激光和1520nm-1620nm宽带范围内透过光功率的变化。当1550nm激光做信号光时,980nm激光器光功率从0mW增大到102.3mW,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件透过光功率最大变化为8.078dB,灵敏度为0.065dB/mW。当1520nm-1620nm宽带光做信号光时,980nm激光器的光功率从0mW增大到184.1mW,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件宽带范围内透过光功率最大变化为8.823dB,平均灵敏度为0.042dB/mW。  当1550nm激光做信号光时,随着1458nm激光器功率从0mW增大到24mW,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件透过光功率最大变化为4.03dB,灵敏度为0.169dB/mW。当1520nm-1620nm宽带光做信号光时,随着1458nm激光器的光功率从6.3mW增大到37.4mW时,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件宽带范围内透过光功率最大变化为0.873dB,平均灵敏度为0.021dB/mW。  综上所述,基于二维材料二硫化钨的微光纤器件光控特性研究中,在1550nm激光做信号光,泵浦光波长为1458nm时,相应灵敏度最大,为0.169dB/mW。可见该器件响应度良好,实现了以光控光的目的,在全光器件领域有着广泛的应用前景。  本论文的创新点主要包括:  1.运用二维材料二硫化钨和微光纤结合的光控光纤器件,且器件有良好的灵敏度响应。  2.实验研究了基于二维材料二硫化钨的微光纤器件在405nm、980nm、1458nm激光器做泵浦光时,分别在1550nm单波长和1520nm-1620nm宽带范围内的光可控特性。
其他文献
随着互联网电子信息时代的快速发展,电子商务及网络购物模式等已经在人们的生活中普及,这也给人们的生活带来了巨大的改变.营销是一个企业的重要产品销售管理环节,企业通过此
我国城市轨道交通新线的大规模建设,使得车站数量快速增多,路网不断得到完善,吸引的客流量逐年攀升,但同时也使得部分车站设备通行能力供需失衡的问题越来越明显。通行能力的大小
图像配准是一个寻找多幅图像间某种空间变换关系的过程,使这些图像能够达到空间上的一致,它是多模图像分析和处理的前提,在图像处理、计算机视觉、模式识别等领域都有着广泛
目的:探索“课程思政”在儿科方向医学生思想政治教育过程中的作用,并在此基础上提出改进建议.方法:以上海交通大学医学院2014-2017级儿科方向学生为研究对象,发放调查问卷,
在机器视觉等工业系统中常采用双测量系同时工作,将相互独立的测量系中数据进行有机融合,从而增大数据的覆盖面、增强系统的可靠性和鲁棒性。但是,受限于安装工艺水平,两传感
学位
期刊
强度理论是工程中应用最广泛的技术基础理论之一,是各种工程结构强度计算和设计必需的基础理论,在理论研究、工程应用和材料的有效利用等方面都具有重要的意义。本文介绍了强度
本课题以1200线反射式光栅为例进行反射式光栅复制方法的研究和开发,使得复制光栅具有接近母板的性能,又降低光栅制作成本取得价格优势。本文围绕反射式光栅复制方法进行理论
近年来,各类突发事件频发,会对城市交通系统带来严重的影响。事件发生后,需要交通管理部门在短时间内采取合理的交通组织措施或策略进行疏散,减少事件危害。但是由于突发事件