CN102306895B - 基于石墨烯的调q拉曼光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，涉及一种激光器。设有石墨烯被动Q开关、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、后反射光纤布拉格光栅列、对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率的光纤布拉格光栅、对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率的光纤布拉格光栅和泵浦源；所述对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率的光纤布拉格光栅、后反射光纤布拉格光栅列、石墨烯被动Q开关和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率的光纤布拉格光栅依次相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光器，特别是涉及一种基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器。
背景技术
作为光通信系统中传输的重要组成部分和第三代激光技术的代表，光纤激光器具有其他传统的激光器所无法比拟的优势，如极高的转换效率、高质量的输出光束和无需特别的制冷设备。特别是拉曼光纤激光器，因其具备高功率输出和激射波长灵活可调的特性而能弥补半导体激光器的不足，将越来越多地应用于激光技术的各个领域。
拉曼光纤激光器是利用光纤中的非线性受激拉曼散射(SRS)效应而产生相应的斯托克斯(Stokes)光输出的一类光纤激光器。只要有相应的泵浦源，理论上是可以实现任意波长的激光输出，这就使其具有非常广的应用范围。近年来，利用现有的泵浦源，通过构建级联SRS进行多次的拉曼频移来产生任意波长的高阶斯托克斯(Stokes)光的级联拉曼光纤激光器更是取得了极大的进展。图1为一个级联拉曼光纤激光器的结构模型示意图。其中λpp是对泵浦光呈现高反射率的光纤布拉格光栅(FBG)，λpj(j＝1，2...n-1，n)都是对其相应的第j阶斯托克斯(Stokes)光呈现高反射率的光纤布拉格光栅(FBG)，λkn则是对第n阶斯托克斯(Stokes)光(即最后一级输出的信号光)呈现部分反射率的光纤布拉格光栅(FBG)。其中，各阶斯托克斯(Stokes)光在腔内的形成过程为：泵浦光由于λpp的反射而被拉曼光纤往返双程吸收。当注入拉曼光纤的泵浦光功率达到一阶拉曼阈值功率，就产生波长为λ1的一阶斯托克斯(Stokes)光，并在由两个λp1的光纤布拉格光栅(FBG)构成振荡腔加强；随着泵浦光功率继续增加，腔内一阶斯托克斯(Stokes)光功率足够强达到二阶斯托克斯(Stokes)拉曼阈值功率时，就产生二阶斯托克斯(Stokes)光，同样道理，当泵浦光功率足够大，达到第n阶拉曼阈值时，就产生第n阶斯托克斯(Stokes)光。各阶斯托克斯(Stokes)光在其相应的光纤布拉格光栅(FBG)对的反射作用下在腔内形成谐振，而第n阶斯托克斯(Stokes)光(即最后一级输出的信号光)则在振荡增强后从λkn处输出。
此外，由于掺Yb3+双包层光纤激光器等高功率泵浦源的出现，拉曼光纤激光器的输出功率也在不断增加。然而，若能利用调Q技术在具有高输出功率特性的拉曼光纤激光器中实现比传统调Q激光器更高峰值功率的激光脉冲输出，则势必极大地促进激光技术的发展与应用。已有的激光调Q技术有主动调Q和被动调Q之分。主动调Q目前主要包括声光调Q和电光调Q，其谐振腔损耗可由外部驱动器控制，但是外围辅助设备庞大复杂、功耗大、效率低，极难小型化且维护不易。对于被动调Q技术，其谐振腔损耗变化与腔内激光强度有关，通过调Q材料的可饱和吸收特性来实现激光脉冲输出，无需外界驱动，因而结构简单，容易小型化。目前已应用的调Q材料包括有机染料、色心晶体、半导体器件、掺杂过渡金属的晶体和碳纳米管材料等。然而，有机染料热稳定性差、损伤阈值低和使用寿命短；色心材料则插入损耗大且色心随时间衰退导致使用寿命短；半导体Q开关和Cr4+晶体虽应用较广泛，但前者损伤阈值低，而后者不易集成在光纤激光器系统中。因此，寻求一种具有强饱和吸收效应且能克服上述其他被动调Q器所无法摆脱缺陷的材料并将其整合到光纤谐振腔中是解决研制高效、稳定和小型集成化的调Q光纤激光器的关键。
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层蜂窝状晶格结构的一种碳单质新材料([1]A.K.Geimand K.S.Novoselov，″The rise of graphene″，Nat.Mater.，vol.6(3)，pp.183-191，2007)，被认为是能够构成其他维度碳原子材料的二维构件。自2004年被发现以来，石墨烯引起了世界各地科学家们的广泛关注，并将可能成为微纳电子学、电化学、磁学、光学等众多学科的新基石。在光电子研究领域，石墨烯作为可饱和吸收体已表现出许多优越性能，包括极低的饱和光强度、超宽的饱和吸收波长范围、更大的调制深度、可承受高的光功率及光纤兼容等显著优点([2]Q.Bao，H.Zhang，Y.Wang，Z.Ni，Y.Yan，Z.X.Shen，K.P.Loh，and D.Y.Tang，″Atomic-layer graphene as a saturable absorber for ultrafast pulsed lasers″，Adv.Funct.Mater.，vo1.19(19)，pp.3077-3083，2009)。因此，利用石墨烯材料制作Q开关，具有极大的发展前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用石墨烯材料的宽带强饱和吸收特性制成光纤接入型的被动Q开关，以光纤拉曼增益作为调Q增益机制，在拉曼光纤激光器中实现高峰值功率的调Q脉冲激光输出的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器。
本发明设有石墨烯被动Q开关、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、后反射光纤布拉格光栅列、对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅、对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅和泵浦源；
所述对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅、后反射光纤布拉格光栅列、石墨烯被动Q开关和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅依次相连接，所述泵浦源输出的泵浦光从对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅端注入，在对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅处形成调Q的拉曼脉冲激光输出；石墨烯被动Q开关插接在对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅与后反射光纤布拉格光栅列之间。
所述石墨烯被动Q开关可采用光纤兼容型的被动Q开关。
所述对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅组成反馈谐振腔。
所述石墨烯被动Q开关是将石墨烯材料附着于一段独立光纤的端面或倏逝场侧面并耦合接入拉曼光纤激光器反馈谐振腔制成。
所述石墨烯材料可以是纯的单质石墨烯也可以是石墨烯的聚合物，材料中石墨烯的片层结构可以是单层的也可以是少数几层的。
所述反馈谐振腔可以是单级拉曼反馈谐振腔或多级级联拉曼反馈谐振腔。以拉曼光纤为增益物质，在拉曼光纤的外围是由n对光纤布拉格光栅(FBG)构成的n组斯托克斯(Stokes)光反馈谐振腔。其中，n为拉曼反馈谐振腔的级数，亦即斯托克斯(Stokes)光的阶数。石墨烯被动Q开关耦合接入最后一阶斯托克斯(Stokes)光的光纤布拉格光栅(FBG)对内。
所述拉曼光纤中由所选用的泵浦源泵浦并通过单级或多级拉曼效应最终激发的最后一阶斯托克斯(Stokes)信号光的波长应处于石墨烯材料具有可饱和吸收特性的光谱波长范围内：约0.6～3μm。
所述基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器的输出拉曼激光波长处于调Q脉冲运转状态。
所述高反射率是指反射率大于95％。
所述前反射光纤布拉格光栅列为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的前反射光纤布拉格光栅列。
所述后反射光纤布拉格光栅列为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的后反射光纤布拉格光栅列。
对于构成一个n级的调Q拉曼光纤激光器，所述前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列这两个光纤布拉格光栅列所含有的光栅数目均相同，为n-1个(对于单级的拉曼光纤激光器，n等于1，则前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列内为空；而对于两级或多级的拉曼光纤激光器，前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列均含有至少一个以上的光栅)。前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列中的λj(j＝1，2...n-1)是对其相应的第j阶斯托克斯光呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅，那么，n-1组具有相同斯托克斯阶数的光纤布拉格光栅对就构成了调Q拉曼光纤激光器中前n-1阶的斯托克斯光的反馈谐振腔。
所述泵浦源为整个调Q拉曼光纤激光器的泵浦源。
所述拉曼光纤和对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅相接组成调Q拉曼光纤激光器的增益部分；前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列在调Q拉曼光纤激光器的增益部分的外围构成n-1组斯托克斯光的谐振光栅对，而对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅又在整个调Q拉曼光纤激光器的反馈谐振腔的最外围构成第n阶的斯托克斯光(即最后一级输出信号光)的谐振光栅对。
当泵浦源输出的泵浦光注入拉曼光纤激光器的反馈谐振腔后，经拉曼光纤吸收后，剩余的泵浦光被对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅反射后由拉曼光纤再次充分吸收，其产生的一阶斯托克斯光在第一级的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡增强后作为产生二阶斯托克斯光的泵浦光而被拉曼光纤再吸收，其激发的二阶斯托克斯光在第二级的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡增强。如此下去，只要前阶的斯托克斯光功率能达到产生下一阶斯托克斯光的拉曼阈值功率，则这种级联的振荡就可以一直持续下去，且每一阶的斯托克斯光都在对其相应的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡。由于在最后一阶斯托克斯信号光的谐振腔内插入了石墨烯材料制成的被动Q开关，则在对最后一级输出信号光具有部分反射率(20％～60％)的对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅处就形成了调Q的拉曼脉冲激光输出。由于石墨烯材料在宽波长范围内均具备良好的饱和吸收特性(约0.6～3μm)，且拉曼光纤激光器本身具有在一定条件下在极宽的谱带内实现任意波长激光输出的特性。因此，选定不同的拉曼光纤(如石英光纤、磷硅光纤等)并在特定激光光源泵浦下，通过混合级联就能在宽波长范围内构建所需波长的调Q拉曼光纤激光器。
附图说明
图1为现有的级联拉曼光纤激光器的结构模型示意图。在图1中，标记A为泵浦光输入，B为拉曼光纤，C为信号光输出。
图2为本发明实施例的结构组成示意图。在图2中，标记D为泵浦输入，E为激光输出。
图3为本发明实施例中利用石墨烯作用于熔锥光纤侧面倏逝场的方法制成光纤兼容型被动Q开关的示意图。在图3中，标记F为拉锥，G为穿过，H为旋封底盖，I为石墨烯被动Q开关，J为注入石墨烯水分散液，K为旋封顶盖。
图4为本发明实施例(基于石墨烯被动Q开关的单级调Q拉曼光纤激光器)的结构组成示意图。在图4中，标记L为激光输出。
图5为本发明实施例(基于石墨烯被动Q开关的两级级联调Q拉曼光纤激光器)的结构组成示意图。在图5中，标记M为1064nm泵浦光，N为激光输出。
具体实施方式
如图2所示，本发明实施例设有石墨烯被动Q开关1、拉曼光纤2、对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅3、前反射光纤布拉格光栅列4、后反射光纤布拉格光栅列5、对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅6、对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7和泵浦源8；
所述对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅6、前反射光纤布拉格光栅列4、拉曼光纤2、对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅3、后反射光纤布拉格光栅列5、石墨烯被动Q开关1和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7依次相连接，所述泵浦源8输出的泵浦光从对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅6端注入，在对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7处形成调Q的拉曼脉冲激光输出；石墨烯被动Q开关1插接在对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7与后反射光纤布拉格光栅列5之间。
所述石墨烯被动Q开关1是通过将石墨烯材料附着于光纤端面或倏逝场光纤侧面制成。
所述高反射率是指反射率大于95％。
所述前反射光纤布拉格光栅列4为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的前反射光纤布拉格光栅列。
所述后反射光纤布拉格光栅列5为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的后反射光纤布拉格光栅列。
对于构成一个n级的调Q拉曼光纤激光器，所述前反射光纤布拉格光栅列4和后反射光纤布拉格光栅列5这两个光纤布拉格光栅列所含有的光栅数目均相同，为n-1个(对于单级的拉曼光纤激光器，n等于1，则前反射光纤布拉格光栅列4和后反射光纤布拉格光栅列5内为空；而对于两级或多级的拉曼光纤激光器，前反射光纤布拉格光栅列4和后反射光纤布拉格光栅列5均含有至少一个以上的光栅)。前反射光纤布拉格光栅列4和后反射光纤布拉格光栅列5中的λj(j＝1，2...n-1)是对其相应的第j阶斯托克斯光呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅，那么，n-1组具有相同斯托克斯阶数的光纤布拉格光栅对就构成了调Q拉曼光纤激光器中前n-1阶的斯托克斯光的反馈谐振腔。
所述泵浦源8为整个调Q拉曼光纤激光器的泵浦源。
所述拉曼光纤2和对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅3相接组成调Q拉曼光纤激光器的增益部分；前反射光纤布拉格光栅列4和后反射光纤布拉格光栅列5在调Q拉曼光纤激光器的增益部分的外围构成n-1组斯托克斯光的谐振光栅对，而对第n阶的斯托克斯光分别具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅6和对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7又在整个调Q拉曼光纤激光器的反馈谐振腔的最外围构成第n阶的斯托克斯光(即最后一级输出信号光)的谐振光栅对。
当泵浦源输出的泵浦光注入拉曼光纤激光器的反馈谐振腔后，经拉曼光纤吸收后，剩余的泵浦光被对泵浦波长呈现高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅3反射后由拉曼光纤再次充分吸收，其产生的一阶斯托克斯光在第一级的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡增强后作为产生二阶斯托克斯光的泵浦光而被拉曼光纤再吸收，其激发的二阶斯托克斯光在第二级的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡增强。如此下去，只要前阶的斯托克斯光功率能达到产生下一阶斯托克斯光的拉曼阈值功率，则这种级联的振荡就可以一直持续下去，且每一阶的斯托克斯光都在对其相应的光纤布拉格光栅对构成的谐振腔内振荡。由于在最后一阶斯托克斯信号光的谐振腔内插入了石墨烯材料制成的被动Q开关，则在对最后一级输出信号光具有部分反射率(20％～60％)的对第n阶的斯托克斯光分别具有部分反射率(20％～60％)的光纤布拉格光栅7处就形成了调Q的拉曼脉冲激光输出。由于石墨烯材料在宽波长范围内均具备良好的饱和吸收特性(约0.6～3μm)，且拉曼光纤激光器本身具有在一定条件下在极宽的谱带内实现任意波长激光输出的特性。因此，选定不同的拉曼光纤(如石英光纤、磷硅光纤等)并在特定激光光源泵浦下，通过混合级联就能在宽波长范围内构建所需波长的调Q拉曼光纤激光器。在图2中，标记D为泵浦输入，E为激光输出。
如图3所示，取一段单模光纤并在其中部剥离掉一段约1cm的涂敷层。利用CO2激光器9做热源，使其出射激光聚焦在剥离了涂敷层的裸纤侧面上。采用熔融拉锥的方法将上述普通单模光纤拉制成具有一段5mm长，直径约2～3μm锥腰的熔锥光纤10。将熔锥光纤10穿过一个空心套筒11并使锥腰完全处于空心套筒11的内部。空心套筒11的一端用筒盖12旋紧以保证水密性，熔锥光纤10的外纤通过筒盖12的水密通口伸出。从空心套筒11的未旋筒盖的一端注入纯石墨烯水分散液，待注满后用另一个筒盖13将其旋紧来保证水密性，熔锥光纤10的该端外纤同样通过另一个筒盖13的水密通口伸出。之后，将装有石墨烯水分散液的套筒进行烘干，使套筒内的熔锥光纤锥腰侧面附着上一层致密的石墨烯纳米材料，如此则制成了光纤兼容型的石墨烯被动Q开关，即图3虚线框内所示。在图3中，标记F为拉锥，G为穿过，H为旋封底盖，I为石墨烯被动Q开关，J为注入石墨烯水分散液，K为旋封顶盖。
图4是利用该被动Q开关构建的一个单级的调Q拉曼激光器的一个实施例。如图4，一个对1239nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅14、一段磷硅拉曼光纤15、一个对1064nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅16、一个石墨烯被动Q开关17和一个对1239nm波长具有20％反射率的光纤布拉格光栅18依次串联构成了一个单级的拉曼反馈谐振腔。掺Yb3+光纤激光器19输出的1064nm泵浦光通过光纤布拉格光栅14注入光纤激光器反馈谐振腔，经磷硅拉曼光纤15一次吸收后受光纤布拉格光栅16反射而被二次吸收。当泵浦光功率达到一阶拉曼阈值功率后，由受激拉曼散射(SRS)效应产生的一阶斯托克斯(Stokes)光在光纤布拉格光栅14和光纤布拉格光栅18构筑的反馈谐振腔内不断振荡加强，并最终在光纤布拉格光栅18处输出1239nm的调Q脉冲拉曼激光。在图4中，标记L为激光输出。
图5是利用石墨烯被动Q开关构建的一个两级级联的调Q拉曼激光器的另一个实施例。如图5，一个对1480nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅20、一个对1239nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅21、一段磷硅拉曼光纤22、一个对1064nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅23、另一个对1239nm波长具有高反射率(95％以上)的光纤布拉格光栅24、一个石墨烯被动Q开关25和一个对1480nm波长具有20％反射率的光纤布拉格光栅26依次串联构成了一个两级级联的拉曼反馈谐振腔。掺Yb3+光纤激光器27输出的1064nm泵浦光通过光纤布拉格光栅20注入光纤激光器反馈谐振腔，经磷硅拉曼光纤22一次吸收后受光纤布拉格光栅23反射而被二次吸收。当泵浦光功率达到一阶拉曼阈值功率后，由受激拉曼散射(SRS)效应产生的1239nm一阶斯托克斯(Stokes)光在光纤布拉格光栅21和光纤布拉格光栅24构筑的一阶拉曼反馈谐振腔内不断振荡加强；一旦腔内1239nm激光功率达到二阶拉曼阈值功率时，1480nm的二阶斯托克斯(Stokes)光随即产生并光纤布拉格光栅20和光纤布拉格光栅26构筑的二阶拉曼反馈谐振腔内不断振荡加强，最终在光纤布拉格光栅26处输出1480nm的调Q脉冲拉曼激光。在图5中，标记M为1064nm泵浦光，N为激光输出。
Claims (8)
1.基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于设有石墨烯被动Q开关、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、后反射光纤布拉格光栅列、对第n阶的斯托克斯光具有高反射率的光纤布拉格光栅、对第n阶的斯托克斯光具有部分反射率的光纤布拉格光栅和泵浦源；
所述对第n阶的斯托克斯光具有高反射率的光纤布拉格光栅、前反射光纤布拉格光栅列、拉曼光纤、对泵浦波长呈现高反射率的光纤布拉格光栅、后反射光纤布拉格光栅列、石墨烯被动Q开关和对第n阶的斯托克斯光具有部分反射率的光纤布拉格光栅依次相连接，所述泵浦源输出的泵浦光从对第n阶的斯托克斯光具有高反射率的光纤布拉格光栅端注入，在对第n阶的斯托克斯光具有部分反射率的光纤布拉格光栅处形成调Q的拉曼脉冲激光输出；石墨烯被动Q开关插接在对第n阶的斯托克斯光具有部分反射率的光纤布拉格光栅与后反射光纤布拉格光栅列之间；
对于构成一个n级的调Q拉曼光纤激光器，所述前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列这两个光纤布拉格光栅列所含有的光栅数目均相同，为n-1个，对于单级的拉曼光纤激光器，n等于1，则前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列内为空；而对于两级或多级的拉曼光纤激光器，前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列均含有至少一个以上的光栅；前反射光纤布拉格光栅列和后反射光纤布拉格光栅列中的λj是对其相应的第j阶斯托克斯光呈现高反射率的光纤布拉格光栅，那么，n-1组具有相同斯托克斯阶数的光纤布拉格光栅对就构成了调Q拉曼光纤激光器中前n-1阶的斯托克斯光的反馈谐振腔；所述j=1,2…n-1；
所述对第n阶的斯托克斯光具有高反射率的光纤布拉格光栅和对第n阶的斯托克斯光具有部分反射率的光纤布拉格光栅组成第n阶斯托克光的反馈谐振腔。
2.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述石墨烯被动Q开关采用光纤兼容型的被动Q开关。
3.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述石墨烯被动Q开关是将石墨烯材料附着于一段独立光纤的端面或倏逝场侧面并耦合接入拉曼光纤激光器中第n阶斯托克光的反馈谐振腔制成。
4.如权利要求3所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述石墨烯材料是纯的单质石墨烯或石墨烯的聚合物。
5.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述第n阶斯托克光的反馈谐振腔为单级拉曼反馈谐振腔或多级级联拉曼反馈谐振腔。
6.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述拉曼光纤中由所选用的泵浦源泵浦并通过单级或多级拉曼效应最终激发的第n阶斯托克斯信号光的波长处于石墨烯材料具有可饱和吸收特性的光谱波长范围内。
7.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器的输出拉曼激光波长处于调Q脉冲运转状态。
8.如权利要求1所述的基于石墨烯的调Q拉曼光纤激光器，其特征在于所述前反射光纤布拉格光栅列为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的前反射光纤布拉格光栅列；
所述后反射光纤布拉格光栅列为拉曼光纤激光器中不包含最终输出信号光的其余各阶斯托克斯光的后反射光纤布拉格光栅列。
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