基于直接泵浦和硒化物二維材料的VB族晶體激光性能研究
發(fā)布時間:2021-04-17 14:44
二極管激光泵浦固態(tài)激光器(DPSSL)由于其緊湊、高能量轉(zhuǎn)換效率和出色的輸出光束質(zhì)量等優(yōu)點而被廣泛用于多種科研領(lǐng)域。隨著DPSSL的不斷發(fā)展,各種晶體材料已被用作增益介質(zhì)。近年Nd:GdNbO4和Nd:GdTaO4這兩種新型單晶被成功開發(fā),考慮到以Nd:GdVO4等釩酸鹽具備優(yōu)良的激光性能,并且鈮(Nb)、鉭(Ta)和釩(V)元素都在化學(xué)元素周期表的同一族中,因此這兩種晶體的光學(xué)性能吸引了人們的興趣,并且之前的研究已經(jīng)初步展現(xiàn)了兩種新型晶體的部分優(yōu)越性能,對此類增益介質(zhì)的繼續(xù)研究可以擴展工作物質(zhì)材料的家族。因此,學(xué)者們期望得到Nd:GdNbO4和Nd:GdTaO4晶體更全面的激光性能。在泵浦方式上,直接泵浦因其能夠提高光子轉(zhuǎn)換效率和有效較少晶體的熱效應(yīng)而得到了越來越多的應(yīng)用。自從20O4年石墨烯被成功分離以來,越來越多的二維材料被開發(fā)并得以重用。最近,以SnSe2、PdSe2和ReS2為代表...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Nd:GdNbO4和Nd:GdTaO4的能級圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-圖2-1Cr4+:YAG能級結(jié)構(gòu)圖對于Cr4+:YAG,我們設(shè)飽和能量密度為Es,小信號吸收系數(shù)為α0,則吸收系數(shù)為:0()=1+/sEEE(2-23)=sgshE(2-24)其中,hν為光子的能量。初始透過率設(shè)為T0,有:00()()0==gsdndTee(2-25)其中d——晶體的厚度;n0——基態(tài)的粒子數(shù)密度。于是得出能量透過率Te:0=1-1EsEseETlneTE(2-26)由式(2-26)可知,當(dāng)腔內(nèi)能量無法使調(diào)Q晶體飽和時,0=eTT,當(dāng)腔內(nèi)能量足夠使調(diào)Q晶體飽和時,Te=1。此時,Cr4+:YAG達(dá)到透明。此外,最大透過率Tm為:0=esndmTe(2-27)與式(2-25)相比可得,僅在gses時,Cr4+:YAG晶體可使激光器實現(xiàn)調(diào)Q操作輸出脈沖激光。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-的區(qū)域。15分鐘的加熱過程后,在藍(lán)寶石襯底上形成了PdSe2納米片。硫粉被加熱高于200°C時蒸發(fā)并通過氬氣帶動到中心區(qū)域。中心區(qū)域的溫度上升至750°C,硫粉和錸粉發(fā)生反應(yīng)持續(xù)10分鐘,生成ReS2粉末樣品[46-48]。圖3-16二維材料合成示意圖圖3-17SnSe2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布圖3-18PdSe2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布圖3-19ReS2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布二維材料的層數(shù)會影響調(diào)制深度等光學(xué)性能,因此對材料的形態(tài)圖像和厚度分布進(jìn)行研究可以對材料有更加直觀的了解。實驗采用原子力顯微鏡(AFM)測量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脈沖誘導(dǎo)放電氣體激光器(英文)[J]. RAZHEV A M,CHURKIN D S. 光學(xué)精密工程. 2011(02)
[2]879nm直接抽運提高Nd∶GdVO4激光器性能[J]. 李旭東,于欣,金鳳文,彭江波,張文平,于俊華,陳德應(yīng). 中國激光. 2007(12)
[3]高功率二極管泵浦固體激光器的技術(shù)問題和應(yīng)用前景分析[J]. 呂百達(dá),張彬,蔡邦維,翟群. 紅外與激光工程. 1996(01)
碩士論文
[1]基于二硒化錸的被動調(diào)Q光纖激光器研究[D]. 王娜.西北大學(xué) 2019
[2]二維層狀納米材料MoS2、Bi2S3的制備及其光電性能的研究[D]. 郭耀徽.西北大學(xué) 2018
[3]全光纖化被動調(diào)Q摻鐿光纖激光器研究[D]. 方妍.吉林大學(xué) 2017
[4]全固態(tài)準(zhǔn)連續(xù)被動調(diào)Q激光器的研究[D]. 熊景平.天津大學(xué) 2007
本文編號:3143635
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Nd:GdNbO4和Nd:GdTaO4的能級圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-圖2-1Cr4+:YAG能級結(jié)構(gòu)圖對于Cr4+:YAG,我們設(shè)飽和能量密度為Es,小信號吸收系數(shù)為α0,則吸收系數(shù)為:0()=1+/sEEE(2-23)=sgshE(2-24)其中,hν為光子的能量。初始透過率設(shè)為T0,有:00()()0==gsdndTee(2-25)其中d——晶體的厚度;n0——基態(tài)的粒子數(shù)密度。于是得出能量透過率Te:0=1-1EsEseETlneTE(2-26)由式(2-26)可知,當(dāng)腔內(nèi)能量無法使調(diào)Q晶體飽和時,0=eTT,當(dāng)腔內(nèi)能量足夠使調(diào)Q晶體飽和時,Te=1。此時,Cr4+:YAG達(dá)到透明。此外,最大透過率Tm為:0=esndmTe(2-27)與式(2-25)相比可得,僅在gses時,Cr4+:YAG晶體可使激光器實現(xiàn)調(diào)Q操作輸出脈沖激光。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-的區(qū)域。15分鐘的加熱過程后,在藍(lán)寶石襯底上形成了PdSe2納米片。硫粉被加熱高于200°C時蒸發(fā)并通過氬氣帶動到中心區(qū)域。中心區(qū)域的溫度上升至750°C,硫粉和錸粉發(fā)生反應(yīng)持續(xù)10分鐘,生成ReS2粉末樣品[46-48]。圖3-16二維材料合成示意圖圖3-17SnSe2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布圖3-18PdSe2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布圖3-19ReS2的AFM結(jié)果:(a)形態(tài)圖像;(b)厚度分布二維材料的層數(shù)會影響調(diào)制深度等光學(xué)性能,因此對材料的形態(tài)圖像和厚度分布進(jìn)行研究可以對材料有更加直觀的了解。實驗采用原子力顯微鏡(AFM)測量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脈沖誘導(dǎo)放電氣體激光器(英文)[J]. RAZHEV A M,CHURKIN D S. 光學(xué)精密工程. 2011(02)
[2]879nm直接抽運提高Nd∶GdVO4激光器性能[J]. 李旭東,于欣,金鳳文,彭江波,張文平,于俊華,陳德應(yīng). 中國激光. 2007(12)
[3]高功率二極管泵浦固體激光器的技術(shù)問題和應(yīng)用前景分析[J]. 呂百達(dá),張彬,蔡邦維,翟群. 紅外與激光工程. 1996(01)
碩士論文
[1]基于二硒化錸的被動調(diào)Q光纖激光器研究[D]. 王娜.西北大學(xué) 2019
[2]二維層狀納米材料MoS2、Bi2S3的制備及其光電性能的研究[D]. 郭耀徽.西北大學(xué) 2018
[3]全光纖化被動調(diào)Q摻鐿光纖激光器研究[D]. 方妍.吉林大學(xué) 2017
[4]全固態(tài)準(zhǔn)連續(xù)被動調(diào)Q激光器的研究[D]. 熊景平.天津大學(xué) 2007
本文編號:3143635
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