CN209119548U - 一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，光纤激光器产生的连续光束依次穿过耦合透镜和钒酸钇晶体并射至第一平凹镜，并在第一平凹镜上产生第一反射光束，第一反射光束射至第二平凹镜上，并在第二平凹镜上产生第二反射光束，第二反射光束依次二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体、平面镜和PPLN晶体。本实用新型相较于同属二维材料的石墨烯以及单独的二维材料而言，二硫化钼/二硫化钨复合材料拥有更宽的能带隙,而石墨烯则不存在能带隙，因此，二硫化钼/二硫化钨复合材料在纳米晶体管领域拥有更广阔的应用空间。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器。
背景技术：
近年来，随着石墨烯为代表的二维材料广泛应用，寻找性能更加卓越的新材料成为当下研究的新趋势。类石墨烯二硫化钼具有较好的吸收系数、折射率、反射率、消光系数等优点，成为新一代可饱和吸收体。二硫化钼是典型的过渡金属硫化物，属于六方晶系层状结构，单层二硫化钼由三层原子层构成，其上下两层由硫原子组成六角平面，中间为金属钼原子层，形成“三明治夹心”层状结构。
二硫化钼在催化、复合材料、传感器、光电器件等领域应用广泛。与零带隙石墨烯不同的是，二硫化钼具有特殊能带结构，能带隙范围在1.29～1.90ev。然而，尽管二硫化钼拥有良好的电信号调节性能，但是载流子迁移过低大大限制了其在电子领域应用。二硫化钨具有与二硫化钼相类似的能级结构，是间接带隙的新型半导体材料，当其变为二维结构时，间接带隙变成直接带隙，禁带宽度可达2.0 ev。基于二硫化钼/二硫化钨的新型复合材料，由于其更宽的可调控能带隙，因此在光电器件领域拥有更光明的前景，有望成为一种新型的非线性光学可饱和吸收体。
发明内容：
本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器。
本实用新型所采用的技术方案有：一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，包括由左至右依次设置的光纤激光器、耦合透镜、钒酸钇晶体和第一平凹镜，在钒酸钇晶体一侧设有第二平凹镜，在第二平凹镜右侧依次设有二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体、平面镜和PPLN晶体，所述光纤激光器产生的连续光束依次穿过耦合透镜和钒酸钇晶体并射至第一平凹镜，并在第一平凹镜上产生第一反射光束，第一反射光束射至第二平凹镜上，并在第二平凹镜上产生第二反射光束，第二反射光束依次二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体、平面镜和PPLN晶体；
所述光纤激光器发射的连续光束的中心波长为808nm。
进一步地，所述钒酸钇晶体朝向光纤激光器的一面镀有808nm增透膜和1064nm高反膜，背向光纤激光器的一面镀1064nm增透膜。
进一步地，所述第一平凹镜上镀有1064nm高反膜。
进一步地，所述第二平凹镜上镀有1064nm高反膜。
进一步地，所述平面镜上镀有1064nm高反膜。
进一步地，所述平面镜的透射率为5%。
本实用新型具有如下有益效果：
1.相较于同属二维材料的石墨烯以及单独的二维材料而言，二硫化钼/二硫化钨复合材料拥有更宽的能带隙,而石墨烯则不存在能带隙，因此，二硫化钼/二硫化钨复合材料在纳米晶体管领域拥有更广阔的应用空间。
2.通过控制二硫化钼/二硫化钨复合材料的层数及缺陷，可得到不同的能量带隙以满足不同光谱响应范围，进而实现二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体在不同激光波段的运转。
3.相较于石墨烯而言，二硫化钼/二硫化钨具有成本低廉、可饱和吸收光谱范围宽、插入损耗小等优点。
附图说明：
图 1 为本实用新型结构图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1，本实用新型一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，包括由左至右依次设置的光纤激光器1、耦合透镜2、钒酸钇晶体3和第一平凹镜4，在钒酸钇晶体3一侧设有第二平凹镜5，在第二平凹镜5右侧依次设有二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体6、平面镜7和PPLN晶体8，光纤激光器1产生的连续光束依次穿过耦合透镜2和钒酸钇晶体3并射至第一平凹镜4，并在第一平凹镜4上产生第一反射光束，第一反射光束射至第二平凹镜5上，并在第二平凹镜5上产生第二反射光束，第二反射光束依次二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体6、平面镜7和PPLN晶体8。
光纤激光器1发射的连续光束的中心波长为808nm，光纤激光器1的最大输出功率为15W。
钒酸钇晶体3朝向光纤激光器1的一面镀有808nm增透膜和1064nm高反膜，背向光纤激光器1的一面镀1064nm增透膜。
第一平凹镜4上镀有1064nm高反膜，第一平凹镜4的半径为500nm。
第二平凹镜5上镀有1064nm高反膜，第二平凹镜5的半径为100nm。
平面镜7上镀有1064nm高反膜，平面镜7的透射率为5%。
相比于单一的二维材料而言，二硫化钼/二硫化钨复合材料具有更强的非线性包和吸收特性。通过二硫化钼/二硫化钨复合材料能够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，通过对二硫化钼/二硫化钨复合材料层数及缺陷的控制，能够获得不同的能量带隙以满足不同的光谱响应范围，进而能够实现在不同的激光波段正常运转。
本实用新型的工作原理是：通过808nm的光纤激光器产生的连续光进入二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体，利用其本身独特的非线性光学特性所得到1064nm的脉冲激光，经过平面镜输出脉冲激光。平面镜的入光面镀1064nm脉冲激光的增透膜，再经过PPLN晶体输出调Q脉冲激光。
二硫化钼/二硫化钨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是随光场强度而变化的，当光强较弱时对光吸收很强，腔内损耗增大，因此光透过率很低。随着光强的增大二硫化钼对光的吸收减弱，腔内损耗减小，当光强超过特定值时吸收饱和，光透过率达100%，使得光强在获得最大激光脉冲的同时受到最小的损耗，输出强脉冲激光。
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作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：包括由左至右依次设置的光纤激光器（1）、耦合透镜（2）、钒酸钇晶体（3）和第一平凹镜（4），在钒酸钇晶体（3）一侧设有第二平凹镜（5），在第二平凹镜（5）右侧依次设有二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体（6）、平面镜（7）和PPLN晶体（8），所述光纤激光器（1）产生的连续光束依次穿过耦合透镜（2）和钒酸钇晶体（3）并射至第一平凹镜（4），并在第一平凹镜（4）上产生第一反射光束，第一反射光束射至第二平凹镜（5）上，并在第二平凹镜（5）上产生第二反射光束，第二反射光束依次二硫化钼/二硫化钨可饱和吸收体（6）、平面镜（7）和PPLN晶体（8）；
所述光纤激光器（1）发射的连续光束的中心波长为808nm。
2.如权利要求1所述的基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：所述钒酸钇晶体（3）朝向光纤激光器（1）的一面镀有808nm增透膜和1064nm高反膜，背向光纤激光器（1）的一面镀1064nm增透膜。
3.如权利要求1所述的基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：所述第一平凹镜（4）上镀有1064nm高反膜。
4.如权利要求1所述的基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：所述第二平凹镜（5）上镀有1064nm高反膜。
5.如权利要求1所述的基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：所述平面镜（7）上镀有1064nm高反膜。
6.如权利要求1所述的基于二硫化钼/二硫化钨的绿光脉冲激光器，其特征在于：所述平面镜（7）的透射率为5%。
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