金纳米棒Q开关Nd:LuAG激光器：516毫瓦纳秒脉冲

"这篇研究论文报道了一种使用金纳米棒（Gold Nanorods, GNRs）作为可饱和吸收体（Saturable Absorber, SA）实现Q开关操作的Nd:LuAG激光器，该激光器达到了516毫瓦的平均功率，这是基于GNRs-SA的纳秒级Nd掺杂Q开关激光器中的最高功率。所应用的金纳米棒通过种子介导的生长方法制备，并沉积在石英基底上制造SA。Q开关激光器的平均功率为516毫瓦，最短脉冲持续时间为606.7纳秒，重复频率为265.1千赫兹。该工作由来自清华大学、湖南大学和吉林大学的研究团队共同完成，并由付星教授担任通讯作者。" 这篇科研文章介绍了在Q开关激光技术领域的一项创新成果，其中涉及了以下几个关键知识点： 1. **Q开关技术**：Q开关是一种控制激光器输出能量的方法，通过暂时改变激光谐振腔的Q因子（即腔内的光能损耗与增益之比），实现高能脉冲激光的产生。在Q开关操作下，激光能量在腔内积累，直到达到一定程度时快速释放，形成短而强烈的光脉冲。 2. **Nd:LuAG激光器**：Nd:LuAG是掺杂了钕离子(Nd3+)的镥铝石榴石晶体，是一种常用的固体激光材料。Nd3+离子在特定的能级之间提供有效的激光转换，使Nd:LuAG能够在近红外区域产生高效激光。 3. **金纳米棒（Gold Nanorods, GNRs）**：GNRs因其独特的光学性质，如表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance, SPR），常被用作可饱和吸收体，用于Q开关激光器。它们可以有效地调控激光的发射，实现脉冲激光的产生。 4. **种子介导的生长方法**：这是一种制备纳米材料的常用技术，通过先合成小的“种子”纳米颗粒，然后在特定条件下让它们生长成所需的尺寸和形状，如金纳米棒。 5. **平均功率、脉冲持续时间和重复频率**：516毫瓦的平均功率表明了这种Q开关激光器的高输出能力，606.7纳秒的脉冲宽度意味着其脉冲非常短，而265.1千赫兹的重复频率则意味着激光器能够快速连续产生脉冲。 6. **科研合作**：文章中提及的研究由多个实验室的团队共同完成，体现了跨学科和机构的合作在科学研究中的重要性，特别是对于先进材料和激光技术的开发。 这项工作不仅展示了金纳米棒在Q开关激光器中的潜力，而且提升了纳秒级Nd:LuAG激光器的性能，为激光技术的发展提供了新的方向和可能。