基于LB膜技术的新型可饱和吸收体在固体激光器中的应用
发布时间：2020-07-12 08:06
【摘要】：短脉冲激光有很多优点,比如重复频率高、脉冲峰值高、单脉冲能量高。与物质相互作用具有作用时间短、作用面积小等优点,广泛应用于医疗微创手术、工业加工、以及信号探测等领域。短脉冲激光技术已成为社会创新发展的先进生产技术之一。可饱和吸收体器件(Saturable Absorber,SA)作为短脉冲激光技术的关键器件,其制备与应用在短脉冲激光领域研究显得尤为重要。近些年,一些具有结构简单、易制造、成本低的新型SAs,如石墨烯、拓扑绝缘体、以及过渡族金属硫化物等二维材料的出现,推动了被动锁模和调Q技术的发展。在SA制备过程中,二维材料的制备技术已经成熟,可以得到单层二维材料。而少层二维材料常用转移方法如点滴包裹法、高分子复合材料转移方法、磁控溅射技术等,这些技术都有各自的不足。点滴包裹法直接滴在基板上,其薄膜材料分布不均匀,厚度无法控制;高分子材料包裹转移方法容易掺杂一些不需要的杂质造成了额外的散射损失,降低了吸收器的损伤阈值,从而影响了 SAs在高功率激光系统中的应用;磁控溅射技术可以实现大面积均匀镀膜,但需要大型设备仪器才能够完成,成本高昂。考虑到低成本的需要,本文使用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术来制备少层二维材料SAs。本文主要研究工作:(1)使用LB膜技术制备氧化石墨烯LB膜可饱和吸收器件(Graphene Oxide Langmuir Blodgett Film Saturable Absorber,GO LB SA),通过比较不同表面压下制备的GO LB SAs的薄膜表征,最终选择使用透过率为89.0%的GO LB SA,在Nd:GdVO4激光器中实现被动调Q(Q-switched,QS)。在最大泵浦4.8W时获得平均输出功率为1.0 W,相应的得到了 43.6%高斜率效率。(2)使用LB膜技术,制备出二硫化钼LB膜可饱和吸收器件(Molybdenum Disulfide Langmuir Blodgett Film Saturable Absorber,MoS2 LB SA),并使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)和紫外分光光度计(UV)进行了薄膜表征。在Nd:GdVO4激光器(1064.0nm中心波长)被动调Q实验中,实现了一个稳定的被动调Q开关(QS)。在6.0W泵浦功率下,最短的脉冲宽度为269.2 ns,重频为1.03 MHz。平均输出功率以及QS激光的斜率效率分别高达1.392 W、35.9%。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248
【图文】：
将不会对光吸收，而是将吸收的能量释放，发射出光子，这一过程可以使连逡逑续激光变为短脉冲激光。１９６４年起，ＳＡｓ被用于短脉冲激光研[偂Ｗ裕保梗梗澳昶穑义希耍澹欤欤澹虻热丝汲⑹允褂冒氲继蹇杀ズ臀站担ǎ樱澹恚椋悖铮睿洌酰悖簦铮蝈澹樱幔簦酰颍幔猓欤邋澹粒猓螅铮颍猓澹蝈义希停椋颍颍铮颍澹樱牛樱粒停├词迪炙＃郏保担荨Ｈ嗣浅Ｊ褂茫樱牛樱粒腿缟榛兀ǎ牵幔粒螅╁澹郏保丁浚族义匣鳎ǎ桑睿校╁澹郏保罚荩约吧榛粒ǎ粒欤粒螅├词迪值鳎押退＃捎诎氲继宀牧衔斟义喜ù耸视Ω鞲霾ǘ蔚男枰匦敫谋淦涔逃械慕矶龋牛缋锤谋湮斟义喜ǔぃ纾桑睿牵嶝粒髸摚桑睿粒欤椋粒螅郏保梗荩粒欤牵幔椋粒螅郏玻埃荨Ｆ渲校侵缸榉趾浚ü义细谋洌兀吹鹘谀艽湎丁？上攵庑枰浅８丛拥墓ひ找约俺て诘木槔坼义匣赐瓿烧庑┢骷嵊谐杀靖撸ひ辗彼龅娜钡悖郏玻苠义现蟪鱿至艘恍┑目杀ズ臀仗迕植沽苏庖徊蛔悖绕涫浅鱿至耸╁义希ǎ牵颍幔穑瑁澹睿澹牵遥┘把苌镅趸。ǎ牵颍幔穑瑁澹睿邋澹希椋洌澹澹牵希⒔鹗袅蚧镥义希ǎ裕颍幔睿螅椋簦椋铮睿停澹簦幔戾澹模椋悖瑁幔欤悖铮纾澹睿椋洌澹裕停模螅⒑赼悾ǎ拢欤幔悖脲澹校瑁铮螅穑瑁铮颍酰螅拢校╁澹郏玻病俊㈠义弦约巴仄司堤澹ǎ拢椋玻樱澹常樱猓玻裕澹常澹拢椋玻裕澹车龋郏玻常撸玻础康染哂杏帕继匦缘男滦投腻义狭现螅滦停樱敛牧系谋欢鳎鸭际醭晌巳嗣茄绣扯搪龀寮す馍踔脸搪龀邋义霞す饬煊虻男碌姆较颉ｅ义希拢绣义
本文编号：2751667
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248
【图文】：
将不会对光吸收，而是将吸收的能量释放，发射出光子，这一过程可以使连逡逑续激光变为短脉冲激光。１９６４年起，ＳＡｓ被用于短脉冲激光研[偂Ｗ裕保梗梗澳昶穑义希耍澹欤欤澹虻热丝汲⑹允褂冒氲继蹇杀ズ臀站担ǎ樱澹恚椋悖铮睿洌酰悖簦铮蝈澹樱幔簦酰颍幔猓欤邋澹粒猓螅铮颍猓澹蝈义希停椋颍颍铮颍澹樱牛樱粒停├词迪炙＃郏保担荨Ｈ嗣浅Ｊ褂茫樱牛樱粒腿缟榛兀ǎ牵幔粒螅╁澹郏保丁浚族义匣鳎ǎ桑睿校╁澹郏保罚荩约吧榛粒ǎ粒欤粒螅├词迪值鳎押退＃捎诎氲继宀牧衔斟义喜ù耸视Ω鞲霾ǘ蔚男枰匦敫谋淦涔逃械慕矶龋牛缋锤谋湮斟义喜ǔぃ纾桑睿牵嶝粒髸摚桑睿粒欤椋粒螅郏保梗荩粒欤牵幔椋粒螅郏玻埃荨Ｆ渲校侵缸榉趾浚ü义细谋洌兀吹鹘谀艽湎丁？上攵庑枰浅８丛拥墓ひ找约俺て诘木槔坼义匣赐瓿烧庑┢骷嵊谐杀靖撸ひ辗彼龅娜钡悖郏玻苠义现蟪鱿至艘恍┑目杀ズ臀仗迕植沽苏庖徊蛔悖绕涫浅鱿至耸╁义希ǎ牵颍幔穑瑁澹睿澹牵遥┘把苌镅趸。ǎ牵颍幔穑瑁澹睿邋澹希椋洌澹澹牵希⒔鹗袅蚧镥义希ǎ裕颍幔睿螅椋簦椋铮睿停澹簦幔戾澹模椋悖瑁幔欤悖铮纾澹睿椋洌澹裕停模螅⒑赼悾ǎ拢欤幔悖脲澹校瑁铮螅穑瑁铮颍酰螅拢校╁澹郏玻病俊㈠义弦约巴仄司堤澹ǎ拢椋玻樱澹常樱猓玻裕澹常澹拢椋玻裕澹车龋郏玻常撸玻础康染哂杏帕继匦缘男滦投腻义狭现螅滦停樱敛牧系谋欢鳎鸭际醭晌巳嗣茄绣扯搪龀寮す馍踔脸搪龀邋义霞す饬煊虻男碌姆较颉ｅ义希拢绣义
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