一种含碲烯的聚合物薄膜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109825021A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201811615597.5H01S3/098(2006.01)(22)申请日2018.12.27(71)申请人张晗地址518000广东省深圳市南山区学府路锦隆花园1栋201(72)发明人张晗尤凯熹宋宇锋(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人郝传鑫熊永强(51)Int.Cl.C08L39/06(2006.01)C08L33/12(2006.01)C08L25/06(2006.01)C08K3/02(2006.01)C08J5/18(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种含碲烯的聚合物薄膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种含碲烯的聚合物薄膜，用于可饱和吸收体，包括聚合物薄膜基体以及掺杂在所述聚合物薄膜基体中的碲烯；其中碲烯具有优异的光吸收效率和饱和吸收特性，同时量子限域效应和边缘效应使得碲烯与光发生共振增强，从而对能带内的激光产生较强吸收，比常规二维材料的光吸收率大一个数量级，碲烯分布在聚合物薄膜基体中可以高效、均匀、稳定的吸收激光，且聚合物薄膜基体柔性好，提高了含碲烯的聚合物薄膜的稳定性和使用寿命，使其在可饱和吸收体及被动锁模激光器中具有广泛的应用前景。CN109825021ACN109825021A权利要求书1/1页1.一种含碲烯的聚合物薄膜，用于可饱和吸收体，其特征在于，包括聚合物薄膜基体以及掺杂在所述聚合物薄膜基体中的碲烯。2.如权利要求1所述的含碲烯的聚合物薄膜，其特征在于，所述碲烯包括碲烯纳米片，所述碲烯纳米片的横向尺寸为6μm-10μm，厚度为30nm-80nm。3.如权利要求1所述的含碲烯的聚合物薄膜，其特征在于，所述含碲烯的聚合物薄膜中所述碲烯的质量含量为0.001％-2％。4.如权利要求1所述的含碲烯的聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜基体具有三维网状结构，所述碲烯均匀分散在所述三维网状结构中。5.如权利要求1所述的含碲烯的聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜基体的材质包括聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯中的至少一种。6.如权利要求1所述的含碲烯的聚合物薄膜，其特征在于，所述含碲烯的聚合物薄膜的厚度为1μm-5μm。7.一种含碲烯的聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，包括：提供聚合物和碲烯分散液，将所述聚合物和所述碲烯分散液混合均匀得到混合液；将所述混合液滴至衬底上，经20℃-50℃真空干燥在所述衬底上成膜后，进行剥离得到含碲烯的聚合物薄膜。8.如权利要求7所述的含碲烯的聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，所述碲烯分散液的浓度为0.2mg/mL-0.6mg/mL，所述聚合物与所述碲烯分散液的固液比为1mg：(2.5mL-40mL)。9.一种可饱和吸收体，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的可饱和吸收层，所述可饱和吸收层包括如权利要求1-6任一项所述的含碲烯的聚合物薄膜。10.一种被动锁模激光器，其特征在于，包括如权利要求9所述的可饱和吸收体。2CN109825021A说明书1/8页一种含碲烯的聚合物薄膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种含碲烯的聚合物薄膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]在激光器领域，被动锁模激光器可以提供高的光束质量和能量，具有高稳定性，还具有极佳的灵活性、可设计性、系统兼容性等优点，因此，在国防、科研、工业等领域中应用广泛，具有极高的应用价值。[0003]实现激光器被动锁模的方法主要包括使用可饱和吸收体，目前已有的可饱和吸收体的材料包括石墨烯、二硫化钼、黑磷为代表的二维材料，以及半导体可饱和吸收镜等。其中，石墨烯具有高载流子迁移率、宽波段响应、大比表面积等优点，但吸收效率比较低；二硫化钼的可调节带隙特性及在特定波长较好的吸收弥补了石墨烯的不足，但由于其较大的带隙和复杂的制备过程，限制了它的产量；黑磷适合在近红外波段工作，但对周围环境敏感，稳定性较差，无法长时间稳定工作，在潮湿等特殊环境下更是无法正常工作；半导体可饱和吸收镜工作波长范围较小，制作复杂且昂贵。为了增加这些二维材料与光的相互作用强度，人们使用了基于D-型光纤和拉锥光纤的二维材料可饱和吸收体，从而产生稳定的超短脉冲激光，但是这些结构都伴随着较大的插入损耗，不利于大能量、高功率超短脉冲的产生。[0004]因此，亟需一种稳定性好、具备高非线性光学性能且制备方法简单的可饱和吸收体，以满足被动锁模激光器的使用需求。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供了一种含碲烯的聚合物薄膜，其中碲烯具有优异的光吸收效率和饱和吸收特性，同时量子限域效应和边缘效应使得碲烯与光