一种基于石墨烯沟道结构的光纤微球腔锁模激光器

1.一种基于石墨烯沟道结构的光纤微球腔锁模激光器，其特征在于：包括表面掺铒微球、多层石墨烯和微纳光纤；所述表面掺铒微球，是在通过光纤制备的二氧化硅微球表面掺入三价饵离子Er 3+ 形成；表面掺铒微球与光钎连接端和与其相对应的球体另一端均设置有金电极，多层石墨烯贴附于球体上的两金电极之间，两金电极的间距为微球直径D的1/4～1/3；两金电极关于微纳光纤与球体耦合的切面对称，并构成金-石墨烯-金的异质结构；所述微纳光纤与制备表面掺铒微球的光纤相垂直的贴附于表面掺铒微球两金电极间的球面中线处，实现与表面掺铒微球的微球腔光耦合，并用以输入泵浦光和输出激光；所述光纤微球腔锁模激光器的工作机理为：泵浦光源信号从一侧注入微纳光纤，在表面掺铒微球的微球腔区域，通过表面铒离子的增益放大，形成激光激射；由于集成在微球表面的石墨烯的饱和吸收效应，微球腔激光器逐渐形成锁模脉冲；通过对金电极施加0～20伏特的偏置电压，实现100GHz-1THz的脉冲重频调控范围。 2.如权利要求1所述基于石墨烯沟道结构的光纤微球腔锁模激光器，其特征在于：所述表面掺铒微球：将普通的单模光纤通过光纤熔接机控制放电强度为150-250毫安，单次放电时间3-6秒进行电弧放电2-5次以得到200-400微米直径的二氧化硅微球；而后再配置氯化铒-二氧化硅混合溶液，再加上UV胶使饵离子能涂覆到微球表面，最后通过氢氧焰脱脂工艺去除UV胶，通过熔接机烧结得到透明的掺铒微球，该微球腔品质因数达3千万以上。