一種可調(diào)諧閾值的光學限幅器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學非線性材料與光流控應(yīng)用領(lǐng)域的器件，特別可調(diào)諧閾值的光學限幅器。
【背景技術(shù)】
[0002]強激光很容易對人的眼睛、光學探測器、光學精密儀器造成損傷，為此通常會采取一定的保護措施。光學限幅器就能夠起到這種保護作用。目前的基于石墨烯的光學限幅器通常是通過化學氣相沉積的方法在銅片上生長一單層石墨烯，然后轉(zhuǎn)移到所需要的器件上做成光學限幅器件。由于石墨烯是一種不溶解于任何溶劑的材料，使得它的應(yīng)用受到了很大限制。而氧化石墨烯是一種能溶解于許多溶劑的非線性材料，基于這個，人們把它溶解于水、二甲基甲酰胺、四氫呋喃等試劑中，然后，將氧化石墨烯溶液與環(huán)氧樹脂混合制成非線性薄膜材料，這種限幅器在制作上要比石墨烯的限幅器，制作方面、成本低。利用氧化石墨烯的光學非線性特性，人們設(shè)計了一些光學限幅器。然而大部分利用氧化石墨烯的光學限幅器的非線性器件為固體器件。一旦氧化石墨烯的量確定了，這些器件的非線性的性能就固定不變了，這樣光學閾值就無法調(diào)節(jié)。但是在實際應(yīng)用中，如光脈沖整形、眼睛或者光學傳感器保護、光學能量整流等眾多領(lǐng)域中，光學閾值可調(diào)諧的需求廣泛存在。例如對于已知的光強不穩(wěn)定的光脈沖信號，可以根據(jù)光脈沖信號的性能惡化情況設(shè)計一個固定的限幅器進行整形，但對于一個事先未知的光脈沖信號，固定的限幅器就很難實現(xiàn)高質(zhì)量的整形。因此，需要開發(fā)一種可調(diào)諧閾值的光學限幅器，來滿足眾多領(lǐng)域的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了降低制作成本、易集成、簡化結(jié)構(gòu)、減小體積而提供一種基于氧化石墨烯的光流控可調(diào)諧閾值的光學限幅器，該基于氧化石墨烯的光流控可調(diào)諧閾值的光學限幅器具有生產(chǎn)成本低、已集成、結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種可調(diào)諧閾值的的光學限幅器，所述的可調(diào)諧閾值的光學限幅器包括液體注入件、平面鋸齒型混合管道、圓形光學腔和出口管道；
在圓形光學腔上，與中心相對位置上平面設(shè)置一對應(yīng)的圓形光學腔的入口、圓形光學腔的出口；圓形光學腔的出口直接與出口管道相連；
其特征在于所述的液體注入件為Y型管道，所述的Y型管道，具有2個口的一端為液體注入件的入口端，具有I個口的一端為液體注入件的出口端；
所述的液體注入件的出口端與平面鋸齒型混合管道的一端相連，平面鋸齒型混合管道的另一端與圓形光學腔的入口連接。
[0005]上述的一種可調(diào)諧閾值的的光學限幅器使用時，可以使用注射栗把已經(jīng)配置好的氧化石墨烯乙醇溶液和乙醇溶液分別從液體注入件的Y型管道的2個口注入，兩種溶液經(jīng)過平面鋸齒型的混合器充分混合后，送入圓形光學腔內(nèi)，依次經(jīng)圓形光學腔、出口管道后流出。通過高精度的注射栗控制氧化石墨烯乙醇溶液和乙醇溶液的流速，能精確地控制氧化石墨烯在圓形光學腔中的濃度。在此過程中，脈沖激光垂直入射到光學腔中，由于光學非線性材料氧化石墨烯在光學腔中的濃度發(fā)生變化，光學限幅性能發(fā)生變化，從而實現(xiàn)閾值調(diào)諧的光學限幅功能。
[0006]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種可調(diào)諧閾值的光學限幅器，由于其液體注入件為“Y”型管道，該“Y”型管道含有兩種溶液的入口，可以通過控制氧化石墨烯乙醇溶液與乙醇溶液的流速，使得最終進入到圓形光學腔內(nèi)的氧化石墨烯濃度精確可控，從而實現(xiàn)光學非線性的可調(diào)節(jié)功能。
[0007]進一步，本發(fā)明的一種可調(diào)諧閾值的光學限幅器，由于其特殊的結(jié)構(gòu)使光與非線性材料氧化石墨烯在圓形光學腔中的反應(yīng)腔長增加。進一步，由于氧化石墨烯在圓形光學腔中不與其他器件接觸，可以有效地避免物理破壞。圓形光學腔中的溶液可以很好地吸收激光照射產(chǎn)生的熱量，避免過高的熱量破壞氧化石墨烯及影響器件性能。
[0008]進一步，本發(fā)明的一種可調(diào)諧閾值的的光學限幅器，可采用成熟的光學刻蝕技術(shù)制備而成，生產(chǎn)成本低，并且，體積小，易于與其它微流芯片或光學器件集成。
【附圖說明】
[0009]圖1、可調(diào)諧閾值的光學限幅器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2、為兩種液體流速比值與氧化石墨烯濃度的關(guān)系圖；
圖3、不同濃度的氧化石墨烯乙醇溶液對應(yīng)的光學非線性圖；
圖4(a)、光學腔中的氧化石墨烯的濃度為零時的輸出波形圖；
圖4 (b)、光學腔中氧化石墨烯濃度為66.7 μ g/mL時的輸出波形圖；
圖4 (C)、光學腔中氧化石墨烯濃度為80 μ g/mL時的輸出波形圖。
【具體實施方式】
[0010]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0011]實施例1
一種可調(diào)諧閾值的光學限幅器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括一個液體注入件1、平面鋸齒型混合管道2、一個圓形光學腔3和一個出口管道4 ;
所述的液體注入件I為“Y”型管道，所述的“Y”型管道，具有2個口的一端為液體注入件I的入口端，具有I個口的一端為液體注入件I的出口端；
所述的液體注入件I的出口端與平面鋸齒型混合管道2的一端相連，平面鋸齒型混合管道2的另一端與圓形光學腔3的入口連接；
所述的“Y”型管道，具有2個口的一端為液體注入件I的入口端，其管徑均為
0.2mmX0.1mm，具有I個口的一端為液體注入件I的出口端，其管徑為0.2mmX0.1mm ；所述的平面鋸齒型混合管道2，其展開長度為74_，管徑為0.2mmX 0.1_，彎曲后的長和寬分別為6mm，11.2mm ；
所述的圓形光學腔3由管徑為0.2mmX 0.1mm的管道彎曲形成，其外徑為10_ ;在圓形光學腔3上，與中心相對位置上平面設(shè)置一對應(yīng)的圓形光學腔3的入口、圓形光學腔3的出口 ；圓形光學腔3的出口直接與出口管道4相連，出口管道4的管徑為0.2mmX0.1mm。