一种基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器的制作方法

文档序号:15350096发布日期:2018-09-04 23:13阅读:227来源:国知局

本实用新型涉及一种基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器,属于脉冲激光器技术领域。



背景技术:

今年来,随着新型二维半导体材料的发展,一些过渡金属氧化物、过渡金属硫属化合物、石墨烯等新兴材料成为研究人员的重点关注对象。其中以二硫化钼MoS2为代表的新型二维半导体材料,因存在直接带隙结构而成为当前激光器材料的研究热点。二硫化钼晶体是由Mo和S原子以S-Mo-S结构所构成,其中用共价键联接,呈三棱柱状配位结构,层与层之间由微弱的范德华力联接。MoS2为层状物质,随着二硫化钼层数的减少,带隙会越来越大;单层二硫化钼是从间接带隙变成直接带隙,其直接带隙可达到1.8ev,在晶体管、半导体及传感器方面有很大的应用前景。

但是微米尺寸的MoS2本身对氧化还原反应的催化能力非常低,因此在二硫化钼的基础上,想要通过复合材料达到更好的效果。二硫化钼与氮掺杂的石墨烯复合材料,MoS2沉积在NG表面,复合物具有卓越的ORR催化活性和可饱和吸收特性,扩展了二硫化钼在光学领域的应用范围。



技术实现要素:

目的:为了克服现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器。

技术方案:为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:

一种基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器,包括依次连接的半导体激光器、耦合透镜组、Tm:YLF晶体、平面镜、第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、MoS2/NG复合材料可饱和吸收体、输出镜;所述第一平凹镜的凹面与第二平凹镜的凹面相对,反射镜的反射面朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体的输入端,MoS2/NG复合材料可饱和吸收体的输出端朝向输出镜。

进一步地,所述半导体激光器发射的连续光波长为 792nm。

进一步地,所述平面镜朝向Tm:YLF晶体的一面镀有792nm增透膜。

进一步地,所述第一平凹镜的凹面镀有1910nm高反膜。

进一步地,所述第二平凹镜的凹面镀有1910nm高反膜。

进一步地,所述反射镜朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体的反射面镀有1910nm高反膜。

进一步地,所述输出镜朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体的一面镀有1910nm高透膜。

有益效果:本实用新型提供的基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器,使用MoS2/NG复合材料作为可饱和吸收体,在波长为1910nm泵浦源下可产生中红外脉冲激光;激光器中Tm:YLF晶体,平面镜、第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、MoS2/NG复合材料可饱和吸收体、输出镜组合形成W型腔,拉长腔长,腔内模式增多,使激光谐振腔处于稳区;MoS2/NG复合材料的制作过程条件温和,操作简单,成本低,对能源领域和光学领域的发展具有重大意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示,一种基于MoS2/NG复合材料的全固态中红外脉冲激光器,包括依次连接的半导体激光器1、耦合透镜组2、Tm:YLF晶体3、平面镜4、第一平凹镜5、第二平凹镜6、反射镜7、MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8、输出镜9;所述第一平凹镜5的凹面与第二平凹镜6的凹面相对,反射镜7的反射面朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8的输入端,MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8的输出端朝向输出镜9。

所述半导体激光器1发射的连续光波长为792nm。

所述平面镜4朝向Tm:YLF晶体3的一面镀有792nm增透膜。

所述第一平凹镜5的凹面镀有1910nm高反膜;所述第二平凹镜6的凹面镀有1910nm高反膜。

所述反射镜7朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8的反射面镀有1910nm高反膜。

所述输出镜9朝向MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8的一面镀有1910nm高透膜。

MoS2/NG复合材料可饱和吸收体的工作原理是:可饱和吸收体对腔内激光的吸收会随广场强度变化而变化,当光强较弱时对光吸收强,腔内损耗大,光透过率低;随着光强增大,可饱和吸收体对光的吸收减弱,腔内损耗不断减小,当光强超过阈值时吸收饱和,光透过率可达100%,此时光强获得最大激光脉冲同时受到最小的损耗,输出强脉冲激光。

本实用新型提供的激光器的工作过程如下:通过带尾纤输出的半导体激光器1产生792nm连续光经耦合透镜组2聚焦后射向Tm:YLF晶体3,由平面镜4输出1910nm连续光,经过第一平凹镜5、第二平凹镜6的两次反射射向反射镜7,再经过反射镜7反射进入MoS2/NG复合材料可饱和吸收体8后,再经过输出镜9输出1910nm的中红外脉冲激光。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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