WSe₂/BN异构结构作为二极管的被动Q切换2微米固态激光的和吸收器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 激光物理 激光物理
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 开发先进的和吸收器对于脉冲激光系统至关重要.
• 二化 (WSe2) 和化 (BN) 是光电子应用的有希望的二维材料.
• WSe2和BN的异质连接为激光调制提供了独特的特性.

研究的目的:

• 为了合成和描述WSe2/BN异质连接.
• 为了研究WSe2/BN异质连接在Tm:YAP激光中作为和吸收器的性能.
• 为了优化激光参数的被动Q开关操作.

主要方法:

• 液相脱皮用于WSe2/BN异质连接合成.
• 合成材料的微观结构特征.
• 将WSe2/BN异质连接集成到Tm:YAP激光腔中进行Q切换.

主要成果:

• 成功合成和表征WSe2/BN异质连接.
• 使用WSe2/BN可和吸收器演示Tm:YAP激光器的被动Q开关操作.
• 在波长大约2微米时,达到834mW的最大平均输出功率.
• 优化了空洞参数 (输入镜曲率半径250毫米,输出合器传导率2.5%) 以获得最佳性能.
• 获得的最小脉冲持续时间为1.28μs,峰值功率为14.97W,单个脉冲能量为19.17μJ.

结论:

• 对于被动Q开关的Tm:YAP激光器,WSe2/BN异质连接是有效的和吸收器.
• 开发的激光系统对于需要脉冲激光输出大约2微米的应用具有显著的潜力.
• 优化共振器设计是最大限度地提高激光性能的关键.