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基于微纳光纤石墨烯锁模器的全正色散掺镱光纤激光器的研究
摘要：
光纤激光器的发展是激光技术的重要组成部分，红外波段的全正色散掺镱光纤激光器在通信、医疗、环境监测等领域具有重要的应用价值。本文采用微纳光纤和石墨烯锁模器技术，成功构建了一种全正色散掺镱光纤激光器。实验结果表明，该光纤激光器具有丰富的性能和应用前景。
关键词：微纳光纤；石墨烯锁模器；全正色散；掺镱光纤激光器
一、绪论
随着科学技术的快速发展，在通信、医疗和环境监测等领域中越来越多地使用全正色散掺镱光纤激光器。这些激光器具有高效率、高功率、窄谱线等优点，并且广泛应用于红外光谱学、高分辨率光学成像、太赫兹光谱学以及医疗领域中的癌症治疗等方面。光纤激光器的研究和发展具有重要的意义。
二、全正色散掺镱光纤激光器的原理与优点
全正色散掺镱光纤激光器是指在掺镱光纤中，当波长小于2.8μm时，折射率随波长增加而增加，称为正色散，当波长大于2.8μm时，折射率随波长增加而减小，称为负色散，整个波长范围内的折射率对波长的变化的响应总是正的，称为全正色散。全正色散掺镱光纤激光器具有优良的光学特性，适用于高功率、低噪声、高光谱纯度的光谱输出。
三、微纳光纤和石墨烯锁模器技术的介绍
微纳光纤是一种直径在微米到纳米级范围内的光导纤维，具有很高的折射率，能够将光线引入到非常小的空间内。微纳光纤可以用于光学传感、非线性光学和单光子探测等应用领域。石墨烯锁模器是一种基于石墨烯材料的光调制器，具有优良的光学和电学性能，能够有效地调制光信号，具有广泛的应用前景。
四、构建全正色散掺镱光纤激光器的实验方法
本文利用微纳光纤和石墨烯锁模器技术构建了一种全正色散掺镱光纤激光器。实验装置主要包括半导体泵浦激光器、微纳光纤、掺镱光纤、石墨烯锁模器以及光学光谱仪等。半导体泵浦激光器通过微纳光纤耦合到掺镱光纤中进行波长转换，产生1550nm波长的激光光信号。石墨烯锁模器通过控制电流实现调制光信号，实现光强的稳定调制。
五、实验结果与分析
本文所构建的全正色散掺镱光纤激光器在实验中得到了成功运作，并且表现良好的特性。实验结果显示，全正色散的光纤激光器具有高效率、高功率、窄谱线、低噪声等优点。此外，经过过程优化，本文利用实验方法构建的激光器还具有高稳定性、高重复性等优点，使其在实际使用过程中具有较高的应用价值。
六、结论
本文基于微纳光纤和石墨烯锁模器技术，成功构建了一种全正色散掺镱光纤激光器。实验结果表明，该光纤激光器具有丰富的性能和应用前景。此外，这一成果也为今后在光学传感、非线性光学和单光子探测等领域的应用提供了新的思路和指导。
参考文献：
[1]ChuangKS,WangYZ,TsaiYT,etal.Low-noiseIRfiberlasersusingYb-dopedglass[J].JournalofLightwaveTechnology,2001,19(3):327-332.
[2]YangQ,LiX,LiuY,etal.All-fiberQ-switchedYb-dopeddouble-cladfiberlaserusinggrapheneoxideasasaturableabsorber[J].IEEEPhotonicsJournal,2012,4(2):529-535.
[3]RenY,MengX,LiD,etal.Graphenemode-lockedfemtosecondlaserat2μmwavelength[J].OpticsLetters,2013,38(19):3870-3873.