碳纳米管饱和吸收体被动锁模波导激光器在光纤通信系统、光纤传感、生物光子医学等领域中具有重要的应用价值。本项目提出一种基于碳纳米管饱和吸收体的被动锁模波导激光器,建立碳纳米管饱和吸收体被动锁模波导激光器的理论模型;研究Yb-Er能量传递对激光器的增益和输出特性的影响;研究碳纳米管和波导中传输光场的倏逝场之间的相互作用;研究离子交换Er-Yb共掺磷酸盐玻璃波导的制作工艺和单模波导参数;对碳纳米管饱和吸收体的制作工艺进行优化设计。研究结果表明当碳纳米管饱和的非线性系数取2.0/(W-km)、Er-Yb共掺磷酸盐玻璃的增益谱宽为100THz、增益为5dB,可得激光器的输出脉冲宽度为88.5ps;Yb离子在Er-Yb共掺系统中起化解Er离子"团簇"、提高泵浦效率的作用;碳纳米管和波导中传输光场的倏逝场之间的相互作用是可行的;利用Ag+K+Na混合离子交换,可在较低温度下获得稳定的单模波导;利用氯苯或四氢呋喃作为溶剂,可制作出性能优良的有机聚合物-单墙碳纳米管饱和吸收体。本项目的研究结果对进一步研究基于碳纳米管饱和吸收体的光电子器件如激光器、光开关等具有十分重要的理论与实际意义。
英文主题词waveguide laser; passive mode-locked laser; carbon nanotube saturable absorber; evanescent field; integrated optics