基于Nd-GAGG晶體和金納米材料的新型1微米被動(dòng)調(diào)Q激光器研究.pdf

1、半導(dǎo)體泵浦的被動(dòng)調(diào)Q激光器具有體積小、腔型簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多地運(yùn)用于光通訊、激光雷達(dá)、非線(xiàn)性變化、激光醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。位于一微米附近的激光也在自己相應(yīng)的領(lǐng)域發(fā)揮著無(wú)可替代的作用，1064納米激光是光學(xué)基礎(chǔ)研究中最常用的激光，同時(shí)也在激光加工和激光美容中廣泛應(yīng)用;1.1微米激光可以應(yīng)用于激光化學(xué)中的選擇性光電離，此外其倍頻產(chǎn)生的0.55微米黃色激光在顯示、大氣遙感以及精密加工等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。金納米粒子作為近幾年大熱的二維飽和吸

2、收材料的一種，其獨(dú)特的光學(xué)特性起源于其特有的表面等離子共振效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致其飽和吸收特性與其尺寸和形狀息息相關(guān)，隨著其尺寸變化，其吸收峰也隨著可以在可見(jiàn)光到近紅外波段移動(dòng)。
　　本論文研究的主要內(nèi)容是基于Nd∶GAGG晶體和金納米材料的新型1微米被動(dòng)調(diào)Q激光器研究.論文內(nèi)使用Nd∶GAGG、Nd∶YAG陶瓷和Nd∶YVO4晶體三種工作物質(zhì)以及Cr4+∶YAG、金納米棒(GNRs)以及金納米三角片(GNTs)三種飽和吸收材料，采用半導(dǎo)

3、體激光器端面泵浦的方式分別實(shí)現(xiàn)了1106、1123和1064nm的連續(xù)和脈沖輸出。本文的主要研究工作和成果如下:
　　1.系統(tǒng)闡述了近年來(lái)被動(dòng)調(diào)Q激光器的發(fā)展近狀，同時(shí)對(duì)Nd∶GAGG、Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶體做了簡(jiǎn)單地介紹，系統(tǒng)的介紹了Cr4+∶YAG以及金納米材料的特性。
　　2.使用半導(dǎo)體泵浦，Nd∶GAGG作為增益介質(zhì)實(shí)現(xiàn)了該晶體在1106nm處的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，接著使用Cr4+∶YAG作為飽和吸收材料實(shí)現(xiàn)了調(diào)Q運(yùn)

4、轉(zhuǎn)，獲得了最大0.35W的平均輸出功率，最短26.2ns的脈寬，最大重頻是10kHz。
　　3.首先詳盡的闡述了金納米棒(GNRs)的制備過(guò)程以及其光學(xué)特性，接著首次使用Nd∶YAG陶瓷作為激光介質(zhì)，金納米棒作為飽和吸收材料的組合獲得了其在1123nm處的連續(xù)和調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)，獲得的最大平均輸出功率是163mW，最大重頻是120kHz，最短脈寬是566ns。
　　4.闡述了金納米三角片的制備過(guò)程及其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)帶給它獨(dú)特的光學(xué)特性，