成果名稱：石墨烯調(diào)Q光纖激光器

成果擁有單位：廈門大學(xué)

成果簡(jiǎn)介：

調(diào)Q光纖激光器因能產(chǎn)生大能量、高功率、高重復(fù)率的激光脈沖且具備光束質(zhì)量好、小型化、易于散熱等優(yōu)點(diǎn)，在超精細(xì)微納加工、軍事、生物醫(yī)學(xué)、光通信等領(lǐng)域均具有重要的應(yīng)用價(jià)值，是世界上各大激光器制造商極力開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著雙包層光纖激光技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，已獲得了平均功率幾十瓦、峰值功率高達(dá)幾百兆瓦且脈沖寬度僅幾納秒的調(diào)Q激光脈沖。目前，調(diào)Q光纖激光器主要分為兩類：1)采用聲光調(diào)Q或電光調(diào)Q技術(shù)獲得主動(dòng)調(diào)Q光纖激光器;2)采用可飽和吸收效應(yīng)(如Cr4+晶體、半導(dǎo)體量子阱材料及碳納米管材料等)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器。相比主動(dòng)調(diào)Q光纖激光器，被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器通常具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)。因此，被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器的實(shí)際應(yīng)用中潛力更大。新型納米材料——石墨烯因其獨(dú)特的二維原子結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出許多獨(dú)特的物理特性(包括零帶隙能帶、強(qiáng)的泡利阻塞效應(yīng)等)。其寬帶可飽和吸收特性，可用于寬波段被動(dòng)調(diào)Q實(shí)現(xiàn)高性能脈沖激光器。相比已被國(guó)外壟斷的聲光調(diào)Q器和半導(dǎo)體可飽和吸收調(diào)Q器，使用石墨烯作為被動(dòng)調(diào)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(shù)制作光纖兼容的石墨烯調(diào)Q器： 1) 光誘導(dǎo)法將石墨烯沉積至光纖端面; 2)等離子體濺射沉積設(shè)備將石墨烯鍍制在光纖端面。使用上述方法自制石墨烯調(diào)Q器，我們已在單模摻Er光纖和單模摻Y(jié)b光纖中均實(shí)現(xiàn)了小功率調(diào)Q脈沖激光，脈沖寬度在微秒量級(jí)，平均輸出功率幾毫瓦，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。已完成福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目“可調(diào)諧高功率摻Y(jié)b雙包層光纖激光器研究”，已授權(quán)實(shí)用新型專利：葉陳春，范元媛，吳彩緣，羅正錢，蔡志平, “波長(zhǎng)可調(diào)諧摻Y(jié)b雙包層光纖激光器,”，專利號(hào)：ZL 2008 2 0229588.8。目前，正在著力開(kāi)發(fā)石墨烯調(diào)Q的高功率摻Y(jié)b(以及Tm)雙包層光纖脈沖激光器，在實(shí)驗(yàn)室已初步實(shí)現(xiàn)了平均功率W級(jí)的1μm波段調(diào)Q脈沖激光。應(yīng)用范圍：平均功率幾瓦、峰值功率大于幾千瓦的調(diào)Q納秒脈沖光纖激光器在工業(yè)精密微加工、打標(biāo)、切割、焊接及激光醫(yī)療等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。制備石墨烯的主要原料高純度石墨，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)充足。制作高功率調(diào)Q光纖激光器所需的雙包層光纖，已有多家企業(yè)供應(yīng)多種規(guī)格產(chǎn)品(如美國(guó)的 Nufern，國(guó)內(nèi)企業(yè)如中國(guó)電子科技集團(tuán)46研究所、武漢長(zhǎng)飛)。廈門大學(xué)電子工程系已裝備美國(guó)SCT公司S500型等離子體濺射鍍膜機(jī),可制備各種波段的激光腔鏡薄膜 (如增透、高反膜等)。前期預(yù)計(jì)設(shè)備投資200萬(wàn)元(不包括廠房、公用工程等)。對(duì)年產(chǎn)100臺(tái)激光器的規(guī)模，預(yù)計(jì)利潤(rùn)可達(dá)200萬(wàn)元。

合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓或聯(lián)合生產(chǎn)，具體合作方式可商議。

聯(lián)系方式：

聯(lián) 系 人：羅正錢 

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