【摘 要】
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进入21世纪10年代以来,中红外(MIR,Mid-Infrared)激光吸引了大量研究者的关心。主要原因是其在许多不同的领域都有广泛的应用,如医疗领域、环境监测领域、军事领域、科研领域、大气通信领域、非金属聚合物加工领域、工业加工领域等等。本文主要研究利用二硒化铂(PtSe2)和金纳米笼(Au-NCs)两种材料作为可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。主要研究成果有以下几点:(1)基于PtSe2-SA
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进入21世纪10年代以来,中红外(MIR,Mid-Infrared)激光吸引了大量研究者的关心。主要原因是其在许多不同的领域都有广泛的应用,如医疗领域、环境监测领域、军事领域、科研领域、大气通信领域、非金属聚合物加工领域、工业加工领域等等。本文主要研究利用二硒化铂(PtSe2)和金纳米笼(Au-NCs)两种材料作为可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。主要研究成果有以下几点:(1)基于PtSe2-SA的Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究基于1150 nm泵浦源和Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤(该光纤中的Ho3+离子和Pr3+离子分别具有3 mol.%和0.25 mol.%的掺杂浓度),利用PtSe2作为SA,我们实现了纳秒级别脉冲宽度的脉冲激光输出。在目前所有基于二维材料SA的3μm被动调Q激光器中,我们的成果有着最窄的脉冲宽度。在2865 nm的中心波长处,得到了238.1 k Hz的最大的重复频率,92 m W的最大平均输出功率,0.63 W的峰值功率,最窄的脉冲宽度为620 ns。(2)基于PtSe2-SA的掺Er3+ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究为了继续探究PtSe2-SA的中红外波段非线性吸收性质,我们基于976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,利用PtSe2作为SA,同样实现了中红外波段的脉冲激光输出。最终得到的中心波长为2739.0 nm,对应着40.9 k Hz的重复频率,192 m W的平均输出功率,1.08 W的脉冲峰值功率,以及3.60 ns的脉冲宽度。(3)基于Au-NCs-SA的掺Er3+ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究我们基于976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,利用Au-NCs-SA,实现了中红外波段的脉冲激光输出。中心波长为2778nm时,重复频率为80.6 k Hz,对应的最小脉冲宽度为1.16μs,最大平均功率为584.6 m W,对应于7.25μJ的单脉冲能量。(4)基于Au-NCs-SA和闪耀光栅的掺Er3+ZBLAN光纤可调谐脉冲光纤激光器实验研究我们基于Au-NCs-SA,利用闪耀光栅,976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,实现了可调谐的中红外波段脉冲激光输出。调谐范围宽达57 nm(2753.0到2810.0 nm)。
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