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近红外波段1μm和1.3μm激光在医学、工业、通信、检测分析等领域具有广泛应用。以掺杂Nd3+的晶体为激光介质并由半导体激光二极管泵浦的全固态固体脉冲激光器是产生1μm和1.3μm激光的一种有效手段。调Q技术能够压缩激光脉宽,是获得窄脉宽和高峰值功率脉冲激光的常用手段。最近,各种新型纳米材料作为饱和吸收体在调Q技术上的应用被频繁报道,成为激光研究领域的一个热点。 本文通过自己制备的过渡金属硫化物(Transition Metal Dichalcogenide,TMD)纳米材料作为可饱和吸收体,以Nd:LuAG晶体为激活介质,实现了LD泵浦的全固态1μm和1.3μm波段调Q脉冲激光输出并分别研究了其输出特性。主要内容总结如下: 1、采用液相剥离法制备了四种过渡金属硫化物MoS2、WS2、MoSe2、WSe2的纳米饱和吸收片,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对其表面形貌结构进行表征,并测量了其1μm和1.3μm处的饱和吸收特性;创新性地在一个基底石英片的两面分别制备纳米结构材料,获得了不同组合的双面饱和吸收纳米片。 2、以制备的TMD纳米片为调制元件,分别实现了LD泵浦的1μm和1.3μm波段调Q激光运转,并研究了脉冲激光平均输出功率、脉冲重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量及脉冲峰值功率随泵浦功率的变化关系。 3、对比分析了单面TMD纳米片和双面TMD纳米片的调Q性能,发现双面饱和吸收纳米片能够产生更窄的脉冲宽度,同时脉冲重复频率也会下降。