[实用新型]一种基于二硫化钼的1300nm全固态调Q脉冲激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术及其非线性光学领域，具体涉及一种基于二硫化钼的1300nm全固态调Q脉冲激光器。

背景技术

自2004年英国曼彻斯特大学Novoselov等采用微机械剥离的方法成功剥离单层的石墨烯以来，石墨烯得到了广泛的关注和研究。尽管石墨烯性质优良，但是由于石墨烯天然的零带隙特点，这极大地限制石墨烯在集成电路、微电子器件等方面的应用。因此，除石墨烯以外，人们还在不断探索其他二维材料，例如过渡族金属二硫化物等，其中二硫化钼尤其受到关注。单层的二硫化钼是两层硫原子之间夹杂一层钼原子的特殊“三明治夹心”结构，层与层之间由范德华力结合，每层之间的距离为0.65nm。随着二硫化钼层数的不断减少，带隙会越来越大，当单层时，可从间接带隙变成直接带隙，其直接带隙可达1.8ev。因此，这种独特的能带结构使得二硫化钼在场效应晶体管、传感器、微电子以及光电器件等方面有着广大的应用前景。当前，超短脉冲激光因具有脉宽窄、频谱宽的特点，被大量应用于光纤通信、光电传感、非线性医疗、生物医学等方面。其中，调Q技术因为较宽脉冲宽度和较低重复频率可以产生单脉冲高能量，被广泛应用在测距、环境遥感、材料、医学等多个领域。调Q技术又可细分为被动调Q技术与主动调Q技术，相比于主动式工作模式，被动式调Q具有结构简单、效率高、成本低、操作方便、稳定性好等优势。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种基于二硫化钼的1300nm全固态调Q脉冲激光器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于二硫化钼的1300nm全固态调Q脉冲激光器，其特征在于，包括：依次排布的半导体激光器、耦合透镜、平面镜、Nd:LuAG晶体、反射镜、二硫化钼可饱和吸收体和输出镜；所述半导体激光器带尾纤输出，半导体激光器产生的连续光经过耦合透镜聚焦，聚焦后的连续光依次经过平面镜和Nd:LuAG晶体，再由反射镜反射后通过二硫化钼可饱和吸收体，最后由输出镜输出调Q脉冲激光；其中，反射镜的反射面与Nd:LuAG晶体4和二硫化钼可饱和吸收体相对，使得从Nd:LuAG晶体输出的光经过反射镜反射后直接进入二硫化钼可饱和吸收体，所述平面镜和输出镜之间形成谐振腔。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述半导体激光器发射的连续光中心波长为808nm，输出镜最后输出波长为1300nm的调Q脉冲激光。

所述平面镜朝向反射镜的一面镀有808nm增透膜。

所述平面镜朝向反射镜的一面镀有1300nm高反膜。

所述反射镜朝向二硫化钼可饱和吸收体的一面镀有1300nm高反膜。

所述输出镜朝向二硫化钼可饱和吸收体的一面镀有1300nm高透膜。

本实用新型的有益效果是：

1、相较于当前较热的石墨烯相比，二硫化钼拥有1.8ev的直接能带隙，且非线性饱和特性独特，可更为广泛的应用于光纤激光器领域；

2、采用二硫化钼可饱和吸收体作为调Q器件，可通过控制工艺制备方法改变载体表面二硫化钼材料的层数及缺陷，得到不同的能量带隙进而实现MoS₂可饱和吸收材料在不同激光波段的运转；

3、采用V型腔方案，优化了腔型结构，增大腔长，更易于实现脉冲输出。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

目前研究发现，相比于二维材料石墨烯零带隙而言，单层的二硫化钼因特殊的“三明治夹心”结构可从间接带隙变成直接带隙，其直接带隙约为1.8ev。通过二硫化钼锁膜可获得高能量脉冲激光,实现纳秒级甚至飞秒级的脉冲激光输出。而且，通过对制备工艺的优化可以控制二硫化钼材料层数及缺陷，能获得不同能量带隙进而实现不同的激光波段可饱和吸收体的正常运转。