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基于覆石墨烯锥型光纤可饱和吸收体的掺铥光纤激光器
随着光纤激光器在各种领域的应用越来越广泛，对于其性能的要求也越来越高。其中，掺铥光纤激光器因为具有高功率、高峰值功率、高效率等优点，成为近年来光通信、激光微加工、多光子显微镜等领域的研究热点。本文基于覆石墨烯锥型光纤可饱和吸收体的掺铥光纤激光器进行研究，并展开以下几个方面的探讨。
一、可饱和吸收体的研究和应用
可饱和吸收体（SA）是一种常用的被动调Q元件，其基本原理是在高能状态下，材料本身的吸收逐渐增加，直至饱和，随后被强脉冲激光激发而触发的、具有相干特性的超快光谱响应使其吸收饱和，而光透过材料的过程中则没有任何非线性现象。作为激光器的调Q元件，可饱和吸收体被广泛应用于光通信、光存储、光刻、多光子显微镜等领域。此外，在飞秒激光器中，可饱和吸收体也能帮助获得更短的微秒脉冲，适用于材料加工、超快动力学研究、光学相干断层扫描等领域。
二、覆石墨烯锥型光纤的制备及特性
覆盖石墨烯的锥型光纤（Graphene-coveredConicalFiber，GCF）是一类新型的光学器件，能够结合石墨烯优异的光学及电学性质，增强器件的灵敏度、效率和可调控性。GCF的制备主要采用拉制法和沉积法等方法，其独特性质在于：①它具有非常强的非线性效应；②它具有极高的折射率变化率和大的非光学轴不对称性；③它可以抑制自由电子的渗透，从而增强微弱信号。
三、掺铥光纤激光器的性能分析
本文中的掺铥光纤激光器主要基于GCF可饱和吸收体进行构建。实验表明，掺铥光纤激光器的中心波长为1940nm，最大输出功率为1.38W，峰值功率为2.5kW，波形持续时间为375ns，重复频率为1083Hz。相比传统掺铥光纤激光器，该激光器具有以下优点：
1.低阈值、高斜率效率和长寿命，使得其更具应用前景。
2.GCF可饱和吸收体能够实现高压梯度，从而进一步优化激光器的波长、波形、重复频率等特性。
3.GCF可饱和吸收体的非线性程度非常高，这会使激光器具有极高的稳定性和较长的单程合现时间。
四、总结
本文综述了可饱和吸收体的研究和应用、覆石墨烯锥型光纤的制备及特性以及掺铥光纤激光器的性能分析等方面的内容。掺铥光纤激光器已经成为光通信、激光微加工、多光子显微镜等领域的研究热点，但其性能仍有很大的提升空间。此外，随着纳米技术和新材料的不断发展，具有高附加值的新型光学器件也将不断涌现，更好满足我们日益复杂的需求。