新型可饱和吸收体的改性制备及激光特性优化研究

论文摘要

1962年,在第一台激光器出现两年后,激光调Q技术的出现带动了激光领域的发展,这是激光发展历史上的一个重要突破。调Q技术的基本原理就是将激光能量压缩到极窄的脉冲中发射,从而提高峰值功率。调Q技术的发展推动了激光技术走进实际应用,调Q激光光源广泛应用于激光测距、激光雷达、激光焊接、激光医疗与激光武器等领域。可饱和吸收体是调Q激光器的重要组成部分,可以直接影响调Q激光器的输出特性。因此对可饱和吸收体的研究对于发展调Q激光器及其应用技术具有十分重要的意义与作用。本文主要着眼于近几年来关注度比较高的三种可饱和吸收体:金纳米棒、石墨相氮化碳和二硫化钼。根据研究现状,分析了它们的性质,并针对不足之处提出了各自的改进方法。将改进后的材料用作可饱和吸收体搭建了被动调Q激光器,并且就激光器的输出特性进行了分析和探究。具体研究内容如下:Ⅰ.总结了激光与固体激光技术的发展历史,介绍了调Q技术的原理与可饱和吸收体的类型。Ⅱ.介绍了金纳米棒的性质与制备方法,制备出了长径比分别为5和8的两种金纳米棒样品,对它们的性质进行了表征。之后,以这两种金纳米棒样品为可饱和吸收体搭建了一台输出波长1.3 βm的被动调Q激光器,对激光器的输出特性进行了测量与分析。结果表明,相比于长径比为5的金纳米棒,长径比为8的金纳米棒是1.3 βm波段激光器更为适宜的可饱和吸收体材料。Ⅲ.对石墨相氮化碳的结构与性质进行了分析,针对其不足提出了一种通过热氧化刻蚀提升其性质的方法。介绍了制备石墨相氮化碳的方法与热氧化刻蚀的方法,并制备出了四种石墨相氮化碳样品。将四种石墨相氮化碳样品的性质进行了对比,总结了热氧化刻蚀后发生的变化,并探究了热氧化刻蚀时间对石墨相氮化碳性质的影响。最后将四种石墨相氮化碳样品作为可饱和吸收体搭建了发射波长1.06 βm的被动调Q激光器,对其输出特性进行了测量与分析。结果表明,经过热氧化刻蚀处理的石墨相氮化碳样品作为可饱和吸收体,能有效改善调Q激光器的脉冲输出性能,而且改善的效果与热氧化刻蚀处理的时长密切相关。Ⅳ.介绍了二硫化钼与聚吡咯的性质,提出了合成二硫化钼-聚吡咯复合材料来提升二硫化钼作为可饱和吸收体的性能的方法。详细描述了二硫化钼-聚吡咯复合材料的制备方法,将制备出来的二硫化钼-聚吡咯复合材料样品与纯二硫化钼样品的性质进行了对比分析。之后搭建了以二硫化钼-聚吡咯复合材料样品和纯二硫化钼样品为可饱和吸收体的1.06 μm被动调Q激光器,测量了输出的脉冲激光的参数。实验结果证明,所提出的合成MoS2-PPy复合材料来提升二硫化钼作为可饱和吸收体的性能的方案是有效的,可以使调Q激光器展现出更好的输出特性。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 钱启璋

导师: 李桂秋

关键词: 新型可饱和吸收体,金纳米棒,改性制备,激光特性优化

来源: 山东大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 山东大学

分类号: TN24

总页数: 63

文件大小: 5567K

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标签：新型可饱和吸收体论文;  金纳米棒论文;  改性制备论文;  激光特性优化论文;