【摘 要】
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2μm脉冲激光因其独特的优势而具有巨大的应用价值。近年来,随着2μm脉冲激光技术的发展,Yb,Ho共掺晶体因其在2μm激光领域展现出的巨大研究价值而成为了研究热点。基于这种情况,本文以Yb,Ho:Lu VO4材料为激光晶体,以由MoS2和BP材料制备的MoS2、BP、BP-MoS2三种可饱和吸收体为被动调Q器件,对Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器进行深入研究。首先,使用MoS2、BP两种
【基金项目】
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国家自然科学基金（NO.61775053、61805209和51777046）; 黑龙江省应用技术研究与发展项目（GZ19J104）
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2μm脉冲激光因其独特的优势而具有巨大的应用价值。近年来,随着2μm脉冲激光技术的发展,Yb,Ho共掺晶体因其在2μm激光领域展现出的巨大研究价值而成为了研究热点。基于这种情况,本文以Yb,Ho:Lu VO4材料为激光晶体,以由MoS2和BP材料制备的MoS2、BP、BP-MoS2三种可饱和吸收体为被动调Q器件,对Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器进行深入研究。首先,使用MoS2、BP两种材料制备了MoS2、BP、BP-MoS2三种可饱和吸收体,并使用扫描电镜、拉曼光谱等技术对其特性进行了表征。获得了调制深度分别为9.5%、11.3%和12.9%的MoS2、BP、BP-MoS2三种可饱和吸收体。其次,深入分析了不同轴向切割的Yb,Ho:Lu VO4晶体的吸收光谱,确定了不同轴向切割的晶体的最佳泵浦波长。并在光谱理论基础上,深入研究了Yb,Ho:Lu VO4晶体的2μm波段能级跃迁机理,并建立了能级跃迁速率方程。最后,实验研究了MoS2、BP和BP-MoS2三种可饱和吸收体作为被动调Q器件时,Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器的输出性能。以MoS2可饱和吸收体为被动调Q器件时,Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器获得的平均输出功率和中心输出波长分别为268m W和2055.4nm,与之对应的是1.89μs的脉冲宽度和36.96k Hz的重复频率,输出激光在x轴方向上和y轴方向上的光束质量因子分别为1.10和1.11。以BP可饱和吸收体为被动调Q器件时,Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器获得的平均输出功率和中心输出波长分别为249m W和2056.6nm,此时对应的脉冲宽度为2.34μs,脉冲重复频率为25.27k Hz,输出激光在x轴方向上和y轴方向上的光束质量因子均为1.07。以BP-MoS2可饱和吸收体为被动调Q器件时,Yb,Ho:Lu VO4晶体被动调Q激光器获得的平均输出功率和中心输出波长分别为297m W和2056.3nm,对应于1.88μs的脉冲宽度和21.35k Hz的脉冲重复频率,输出激光在x轴方向上和y轴方向上的光束质量因子分别为1.08和1.06。
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