【摘 要】
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光纤激光器具有光束质量好、结构简单等优点,由于激光是在光纤内部传输,所以外部环境对光纤激光器的影响微小,并且光纤具有优良的散热性。脉冲光纤激光器在光纤通信、国防军事安全、医疗健康、微加工、打标、焊接、切割等领域具有重要应用。利用可饱和吸收体作为关键器件的被动锁模技术是产生纳秒（nanosecond,ns）、皮秒（picosecond,ps）、甚至飞秒（femtosecond,fs）的超短脉冲激光器
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光纤激光器具有光束质量好、结构简单等优点,由于激光是在光纤内部传输,所以外部环境对光纤激光器的影响微小,并且光纤具有优良的散热性。脉冲光纤激光器在光纤通信、国防军事安全、医疗健康、微加工、打标、焊接、切割等领域具有重要应用。利用可饱和吸收体作为关键器件的被动锁模技术是产生纳秒（nanosecond,ns）、皮秒（picosecond,ps）、甚至飞秒（femtosecond,fs）的超短脉冲激光器的重要手段。全光波长转换技术是实现全光通信的关键技术之一。目前,全光波长转换技术都是基于非线性效应产生的,其中基于四波混频效应的全光波长转换技术目前研究最多。与其他全光波长转换器相比,基于四波混频产生的新波长可以完全复制信号光的振幅、频率、相位等信息,可以实现完全透明波长转换。基于四波混频的波长转换早在十年前就已经提出了,然而其受介质的非线性强度限制,转化效率一直不高。寻找具有高稳定性、高非线性强度的介质成为当务之急。最近,我们发现了一种由碲烯（Te）和硒烯（Se）两种二维材料复合成的异质结构,形成了一种新型二维Te-Se异质结材料。这种新型的二维材料不仅比原始的碲烯和硒烯有着更好的非线性特性,更优异的导热性等,而且具有碲烯和硒烯欠缺的超高稳定性。本论文利用二维Te-Se异质结的非线性特性,将其与微纳光纤相结合,分别在掺镱和掺铒被动锁模光纤激光器上实现超短脉冲输出,并利用四波混频效应实现全光波长转换,主要研究内容如下:1、介绍了光纤激光器锁模和全光波长转换技术的特点及基本原理,并且介绍了可饱和吸收体的基本原理以及测量方法。2、介绍了二维Te-Se异质结材料的结构,利用化学表征,对二维Te-Se异质结材料进行原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱等表征实验。3、介绍了基于二维Te-Se异质结材料的光纤激光器锁模实验,成功在掺镱光纤激光器中得到11.7 ps的锁模脉冲,在掺铒光纤激光器中得到889fs的超短锁模脉冲。4、介绍了基于二维Te-Se异质结材料的全光波长转换实验,介绍了波长转换实验装置的搭建,并分析了该装置的性能和信号处理的能力,成功实现了10GHz的信号调制。
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