基于二維材料吸收體的全固態(tài)脈沖激光器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 19:45
全固態(tài)短脈沖激光器具有價(jià)格低廉、輸出脈沖穩(wěn)定、窄脈寬、高重頻、高能量等優(yōu)點(diǎn),在精密加工、激光醫(yī)療、科學(xué)研究、國防軍事等眾多領(lǐng)域有巨大作用。目前,調(diào)Q和鎖模是獲得短脈沖的主要技術(shù)手段,而決定脈沖輸出結(jié)果的,則是可飽和吸收體的性能的優(yōu)劣。近年來,新型二維材料的不斷出現(xiàn),并作為可飽和吸收體應(yīng)用到固體激光器中。相較于傳統(tǒng)的可飽和吸收體,它們具有更寬的帶寬、更低廉的價(jià)格、更簡便的維護(hù),因此受到了廣泛的關(guān)注。新型二維材料擴(kuò)展了可飽和吸收體的種類,優(yōu)化了全固態(tài)短脈沖激光器的性能,基于此,本文將二硫化鑰及氧化石墨烯制作為可飽和吸收體,并將其應(yīng)用在固體激光器中,論文主要內(nèi)容包括以下三部分:一、簡單介紹實(shí)驗(yàn)所使用的Nd:YAG晶體的物理學(xué)、光學(xué)特性,并介紹固體激光器獲得短脈沖的方式,在理論上分析晶體的熱透鏡效應(yīng),并在考慮熱透鏡焦距的情況下,利用ABCD矩陣設(shè)計(jì)了一個(gè)Z型腔,為之后的實(shí)驗(yàn)提供腔型設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。二、利用電子束蒸發(fā)的方法,在石英片上鍍一層厚度為195nm左右的金屬銀膜,通過測量,此銀鏡在波長為1064nm處的反射率為89%。繼而,通過點(diǎn)滴法將利用液相剝離法制備的MoS2溶液附著在銀鏡基底的表面,獲...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2015年固體激光器在加工領(lǐng)域的銷售情況(百萬美元)[7]
-2?A?schematic?diagram?of?the?structure?of?transition?metal?su化鉬(Molybdenum?disulfide,MoS2)為例子,簡單是六方晶系結(jié)構(gòu),上下兩層之間相距0.65mn[481并MoSd^部分物理學(xué)性質(zhì)可以參見表1-1。??表1-1?MoS2的部分物理學(xué)性質(zhì)。??Tab.?1-1?Some?physical?properties?of?molybdenum?disulfide.化學(xué)式?MoS2??密度(g/cm3)?4.8-5.0??培點(diǎn)(°C)?1185??分子量?160.07??表面能基礎(chǔ)面(J/m3)?24xl〇'3??
?ym^m??圖1-2過渡金屬硫化物結(jié)構(gòu)示意圖[47]。??Fig.?1-2?A?schematic?diagram?of?the?structure?of?transition?metal?sulfide.??本文以二硫化鉬(Molybdenum?disulfide,MoS2)為例子,簡單介紹一下過渡金??屬硫化物。M〇S2是六方晶系結(jié)構(gòu),上下兩層之間相距0.65mn[481并通過范德瓦耳斯??力保持連接[49]。MoSd^部分物理學(xué)性質(zhì)可以參見表1-1。??表1-1?MoS2的部分物理學(xué)性質(zhì)。???Tab.?1-1?Some?physical?properties?of?molybdenum?disulfide.???化學(xué)式?MoS2??密度(g/cm3)?4.8-5.0??培點(diǎn)(°C)?1185??分子量?160.07??表面能基礎(chǔ)面(J/m3)?24xl〇'3??棱面能基礎(chǔ)面0.7??MoSdt為類石墨烯的新型二維材料,因其帶隙可調(diào)整、更大的比表面積使其??在電化學(xué)潤滑劑[52_叫、電催化等方面發(fā)揮了巨大的作用。M〇S2作為可??飽和吸收體最近才被科學(xué)家應(yīng)用于激光器中。2013年,Wang課題組[56]通過液相剝??離法制備了?M〇S2,并使用Z掃描證實(shí)了優(yōu)異的光學(xué)特性。Zhang課題組在摻鉺??光纖中得到了脈沖寬度為800ps的穩(wěn)定鎖模,同一年,Liu課題組[58]使用MoS2#??作了薄膜吸收體,獲得了脈沖寬度為710fs,1.78mW的鎖模輸出。2015年,Wang??課題組[59]使用線性諧振腔在光纖激光器內(nèi)獲得了高達(dá)463MHz的重復(fù)頻率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Nd:YAG晶體的光譜測試及其新波長激光[J]. 臧競存,鄒玉林,宋晏蓉. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]石墨烯、碳納米管可飽和吸收體的制備及其用于被動(dòng)調(diào)Q/鎖模激光器的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江曼.西北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3354117
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2015年固體激光器在加工領(lǐng)域的銷售情況(百萬美元)[7]
-2?A?schematic?diagram?of?the?structure?of?transition?metal?su化鉬(Molybdenum?disulfide,MoS2)為例子,簡單是六方晶系結(jié)構(gòu),上下兩層之間相距0.65mn[481并MoSd^部分物理學(xué)性質(zhì)可以參見表1-1。??表1-1?MoS2的部分物理學(xué)性質(zhì)。??Tab.?1-1?Some?physical?properties?of?molybdenum?disulfide.化學(xué)式?MoS2??密度(g/cm3)?4.8-5.0??培點(diǎn)(°C)?1185??分子量?160.07??表面能基礎(chǔ)面(J/m3)?24xl〇'3??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Nd:YAG晶體的光譜測試及其新波長激光[J]. 臧競存,鄒玉林,宋晏蓉. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]石墨烯、碳納米管可飽和吸收體的制備及其用于被動(dòng)調(diào)Q/鎖模激光器的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江曼.西北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3354117
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