石墨烯调Q Nd:YAG微片激光器：新型光学技术

"基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器的研究" 本文介绍了采用石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q Nd:YAG微片激光器的设计与实验结果。这种激光器采用了创新的三明治结构，其中含有石墨烯薄层的YAG晶体被紧密压贴在Nd:YAG工作物质上，其端面镀膜充当端面反射镜，形成平行平面谐振腔。激光二极管通过光纤耦合技术对晶体进行端面抽运，利用石墨烯独特的可饱和吸收特性，实现了在1.17 W注入功率下激光器的调Q运行。 在该实验中，激光器能够产生1064.6 nm波长的激光，重复频率在300 kHz到807 kHz之间可调，产生的脉冲宽度最短为75 ns。实验结果显示，该激光器的最大输出功率达到了38.4 mW，单个脉冲能量最高为54.7 nJ。这些性能指标表明，石墨烯作为可饱和吸收体在被动调Q激光器中的应用具有显著的优势。 石墨烯是一种二维碳材料，因其独特的光学性质——如强吸收能力和快速响应速度——而成为理想的可饱和吸收体材料。在激光器中，石墨烯可以有效地控制激光的脉冲宽度和重复频率，从而实现高能、短脉宽的激光输出。这种被动调Q机制允许激光器在不依赖外部机械或电子元件的情况下，通过石墨烯自身吸收特性的饱和来控制激光的脉冲产生，简化了激光器的结构并提高了其稳定性。 基于石墨烯的被动调Q Nd:YAG微片激光器在科学研究和工业应用中具有广泛前景，例如在精密测量、光学通信、生物医学成像、激光加工等领域。其紧凑的结构、高效的工作方式以及灵活的参数调控能力，使得这种激光器成为未来激光技术发展的一个重要方向。 这篇研究展示了石墨烯在激光技术领域的潜力，特别是对于开发新型高效、小型化的激光器，石墨烯的使用为激光物理学和光电子学领域带来了新的机遇。通过深入研究和优化，这种基于石墨烯的激光器有望实现更优秀的性能，推动相关技术的进一步发展。