【摘要】：近紅外波段1 νm和1.3 μm激光在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、通信、檢測(cè)分析等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。以摻雜Nd3+的晶體為激光介質(zhì)并由半導(dǎo)體激光二極管泵浦的全固態(tài)固體脈沖激光器是產(chǎn)生1 μm和1.3 μm激光的一種有效手段。調(diào)Q技術(shù)能夠壓縮激光脈寬,是獲得窄脈寬和高峰值功率脈沖激光的常用手段。最近,各種新型納米材料作為飽和吸收體在調(diào)Q技術(shù)上的應(yīng)用被頻繁報(bào)道,成為激光研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。本文通過(guò)自己制備的過(guò)渡金屬硫化物(Transition Metal Dichalcogenide,TMD)納米材料作為可飽和吸收體,以Nd:LuAG晶體為激活介質(zhì),實(shí)現(xiàn)了 LD泵浦的全固態(tài)1μm 和1.3μm波段調(diào)Q脈沖激光輸出并分別研究了其輸出特性。主要內(nèi)容總結(jié)如下:1、采用液相剝離法制備了四種過(guò)渡金屬硫化物MoS2、WS2、MoSe2、WSe2的納米飽和吸收片,通過(guò)掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)和原子力顯微鏡(atomic force microscopy,AFM)對(duì)其表面形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并測(cè)量了其1 μm和1.3 μm處的飽和吸收特性;創(chuàng)新性地在一個(gè)基底石英片的兩面分別制備納米結(jié)構(gòu)材料,獲得了不同組合的雙面飽和吸收納米片。2、以制備的TMD納米片為調(diào)制元件,分別實(shí)現(xiàn)了 LD泵浦的1 μm和1.3 μm波段調(diào)Q激光運(yùn)轉(zhuǎn),并研究了脈沖激光平均輸出功率、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、單脈沖能量及脈沖峰值功率隨泵浦功率的變化關(guān)系。3、對(duì)比分析了單面TMD納米片和雙面TMD納米片的調(diào)Q性能,發(fā)現(xiàn)雙面飽和吸收納米片能夠產(chǎn)生更窄的脈沖寬度,同時(shí)脈沖重復(fù)頻率也會(huì)下降。
【圖文】：

在用于產(chǎn)生１．０６邋ｐｍ和１．３邋ｐｍ激光的激活離子摻雜固體激光器中，使用最早、逡逑應(yīng)用最廣的就是稀土元素Ｎｄ。Ｎｄ３＋的外層電子排列為４／５／５ｐ６，對(duì)應(yīng)１．０６邋和逡逑１．３邐）ａｍ激光的躍遷能級(jí)為４Ｆ３／２＿４Ｉｌｌ／２和４Ｆ３／２－４Ｉｌ３／２，能級(jí)圖如下圖１．１所不。這是一逡逑個(gè)四能級(jí)系統(tǒng)，目前為止從Ｎｄ摻雜激光器獲得的輸出功率比其他任何四能級(jí)系統(tǒng)逡逑都要高。逡逑一邋？一邋？邋一邐邐知逡逑－丨－，「’逡逑Ｉ邋§逡逑ＶＯ逡逑Ｐ逡逑４ｌ１５：２逡逑ｐｕｍｐ逡逑４ｌ１３／２邐邐逡逑，工１１／２逡逑邐邐％�。插义蠄D１．１邋Ｎｄ３＋的能級(jí)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｎｅｒｇｙ邋ｌｅｖｅｌｓ邋ｏｆ邋Ｎｄ”逡逑５逡逑

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【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN24;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 王曉丹;徐曉東;王靜雅;馬春蘭;徐軍;;Nd:Lu_3Al_5O_(12)晶體光譜與激光性能研究[J];中國(guó)激光;2012年05期

2 馬品仲;馬勁峰;張金艷;;半導(dǎo)體激光在醫(yī)療中應(yīng)用研究[J];應(yīng)用激光;2007年03期

本文編號(hào)：2589270